Materiet kan existera i ett fast, flytande eller gasformigt tillstånd, och det tillstånd ett ämne är i kan i stor utsträckning bestämmas av dess temperatur. När en viss temperaturgräns som är unik för varje substans i universum är korsad, kommer en fasförändring att resultera, förändring av tillståndets tillstånd. Under betingelser med konstant trycktemperatur är den primära determinanten av en substansfas. Differensen i temperaturer och faserna av olika typer av material möjliggör drift av värmemotorer och kylskåp.

TL; DR (för länge, läste inte)

Temperaturen har en direkt effekt på huruvida ett ämne finns som en fast, flytande eller gas. Generellt ökar temperaturen fasta ämnen i vätskor och vätskor i gaser; reducerar det förvandlar gaser till vätskor och vätskor till fasta ämnen.

Materiell

Vid låga temperaturer minskar molekylär rörelse och ämnen har mindre intern energi. Atomer kommer att lösa sig i låg energitillstånd i förhållande till varandra och rör sig väldigt lite, vilket är karakteristiskt för fast substans. När temperaturen ökar appliceras ytterligare värmeenergi på de fasta delarna av ett fast ämne vilket medför ytterligare molekylär rörelse. Molekylerna börjar trycka mot varandra och den totala volymen av ett ämne ökar. Vid denna tidpunkt har saken gått in i likvida staten. Ett gasformigt tillstånd existerar när molekylerna har absorberat så mycket värmeenergi på grund av ökade temperaturer att de är fritt att röra sig ihop med varandra med höga hastigheter.

Fasförändringar mellan materia

Poängen till vilken substans som utsätts för en viss temperatur under betingelser med konstant tryck börjar ändra sin fas kallas fasändringsgränsen. Vid denna temperatur kommer varje bit av substansen som utsätts för värmen att ändra sitt tillstånd. Ett skifte från en fast substans till en vätska sker vid smältpunkten, och övergången från en vätska till en gas sker vid kokpunkten. Omvänt är förändringstiden från en gas till en vätska kondensationspunkten och övergången från en vätska till en fast substans sker vid fryspunkten.

Plötsliga temperaturförändringar och fastillstånd

Ett ämne kan genomgå fasbyte från en fast substans till en gas eller från en gas till en fast substans om den temperatur som den utsätts för ändras mycket snabbt. Om temperaturen kring ett fast ämne höjs väldigt snabbt kan den sublimera eller fasförändringen från en fast substans till en gas utan befintlig som en vätska. I motsatt riktning kan en gas som plötsligt är superkyld genomgå en fullständig deposition.

Temperatureffekter på fas

Om trycket är konstant, beror en substans tillstånd helt på den temperatur det är utsatt för. Därför smälter isen om den tas ur frysen och vatten kokar ut ur en kruka om den lämnar för hög temperatur till för länge. Temperaturen är bara en mätning av mängden värmeenergi som finns i omgivningen. När ett ämne placeras i omgivningar med en annan temperatur växlas värme mellan ämnet och omgivningen, vilket både ger en jämviktstemperatur. Så när en isbit är utsatt för värme absorberar dess vattenmolekyler värmeenergi från den omgivande atmosfären och börjar flytta mer energiskt, vilket gör att isen smälter i flytande vatten.