État de la matière vs phase de la matière
En physique, quelque chose qui a une masse au repos peut être considéré comme une question; c'est une substance dans l'univers. Il peut s'agir des plus petites particules de masse ou des plus grandes étoiles de l'univers. La matière qui nous préoccupe ne représente que 4,6% de l'univers, et le reste de la masse se trouve sous des formes encore indétectables.
Comme l'énergie, la matière peut également exister sous de nombreuses formes. Ces formes sont appelées états de la matière. Dans un état de la matière, les atomes et les molécules peuvent prendre différentes configurations. Celles-ci sont appelées phases.
Qu'est-ce que la phase de la matière?
La partie homogène d'un système hétérogène séparée par une frontière distincte est appelée phase. Il se réfère généralement à un volume dans l'espace, où toutes les propriétés de la matière sont uniformes et les propriétés physiques sont distinctes.
Par exemple, considérez l'intérieur d'une bouilloire lorsque l'eau bout. L'eau (le liquide) occupe la partie inférieure de la bouilloire et est séparée par les parois de la bouilloire et la surface supérieure de l'eau. Et dans toute cette région, les propriétés chimiques et physiques sont uniformes. Juste au-dessus de la surface de l'eau, la zone est remplie d'un mélange de vapeur et d'air. Dans cette région également, les parois de la bouilloire et la surface de l'eau créent une limite distincte, et les propriétés dans toute la région peuvent être considérées comme uniformes. Dans ce cas, l'eau bouillante est une phase et le mélange vapeur-air est une phase. Ce système peut donc être considéré comme un système à deux phases. Considérez l'eau et l'essence versées dans une bouteille transparente. Il s'agit également d'un système à deux phases, où les deux liquides sont clairement séparés par une marge.
L'étude des phases de la matière est importante pour déterminer les propriétés physiques d'une substance après des transformations. Au cours des processus, des transitions de phase peuvent se produire et les transitions peuvent être représentées par un diagramme de phase. Le diagramme de phase est un graphique qui montre comment des phases distinctes peuvent se produire dans différentes conditions d'équilibre. Lorsque la composition d'un système multiphase reste inchangée, on dit qu'il est en équilibre de phase.
Qu'est-ce que l'état de la matière?
Les formes distinctes que la matière peut prendre dans différentes phases sont considérées comme un état de la matière. Trois états classiques de la matière sont le solide, le liquide et le gaz.
Dans les solides et les liquides, les forces intermoléculaires sont fortes et sont considérées comme des états condensés. Les solides ont les forces intermoléculaires les plus fortes; par conséquent, la structure est étroitement maintenue ensemble par ces forces. Par conséquent, la forme d'un solide est inchangée.
Dans les liquides, les forces intermoléculaires sont relativement faibles; par conséquent, ils sont modérément tenus ensemble. Et les molécules peuvent glisser les unes sur les autres, mais les forces sont suffisamment fortes pour ne pas les laisser s'échapper. Dans les gaz, les forces intermoléculaires sont faibles à un niveau où elles sont très légèrement maintenues ensemble. Et ils peuvent glisser les uns sur les autres et occuper complètement le volume dans lequel ils sont placés.
La matière change d'état en fonction de son niveau d'énergie interne et de la température, qui est un indicateur de l'énergie interne. À une température plus élevée, les vibrations dans les molécules sont fortes qu'elles concurrencent les forces intermoléculaires pour se libérer des liaisons. Dans les solides, l'énergie interne est plus faible et lorsque l'énergie interne est augmentée à un niveau particulier, les liaisons se relâchent et la glace solide devient liquide. Avec une nouvelle augmentation de l'énergie / température interne, le liquide se transforme en gaz.
Le plasma est également considéré comme un état physique de la matière, où les électrons du gaz sont dépouillés, et les électrons et les noyaux sont à des niveaux d'énergie très élevés. La plupart de la matière dans l'univers est sous cette forme; dans les vastes nuages entre les étoiles, appelés nuages interstellaires, et dans les étoiles, où la chaleur générée les transforme en plasma.
Le verre et les cristaux liquides sont également considérés comme des états distincts en physique. Et à très basse température, la matière forme différents états sous forme de superfluides et de condensats de Bose-Einstein. Dans les cas extrêmes, les trous noirs sont également considérés comme un autre état de la matière, dont nous ne connaissons pas les propriétés physiques exactes.
Quelle est la différence entre l'état de la matière et la phase de la matière?
• Une phase est une région avec des propriétés chimiques et physiques uniformes et est séparée par des frontières distinctes.
• Les états de la matière sont les formes sous lesquelles différentes phases peuvent exister. Le solide, le liquide et le gaz sont les états les plus courants de la matière sur terre.
• Dans un état de la matière, plusieurs formes de phases peuvent exister. Par exemple, considérez la bouteille avec de l'essence et de l'eau. Les deux sont à l'état liquide, mais dans des phases différentes. Le même concept peut être appliqué aux solides, bien que les gaz aient tendance à le violer, mais pas explicitement.
