Grunderna
* Temperatur och kinetisk energi: Temperatur är ett mått på partiklarnas genomsnittliga kinetiska energi i ett ämne. Kinetisk energi är rörelsens energi.
* Kylning:Saknar ner: Kylning av ett ämne innebär att minska den genomsnittliga kinetiska energin hos dess atomer och molekyler. De rör sig långsammare.
Vad händer vid olika temperaturintervall:
* Höga temperaturer (gaser): Atomer och molekyler i gaser rör sig snabbt och är långt ifrån varandra. De kolliderar ofta, men kollisionerna är elastiska (energi bevaras).
* Kylning till vätska: När gasen svalnar bromsar molekylerna. De har mindre kinetisk energi och kan inte längre övervinna de attraktiva krafterna mellan dem. De klumpar ihop och bildar en vätska. Molekylerna rör sig fortfarande, men de är närmare och upplever oftare kollisioner.
* Kylning till fast: När vätskan svalnar ytterligare bromsar molekylerna ännu mer. De attraktiva krafterna mellan dem blir dominerande och låser molekylerna till ett fast, upprepande mönster. Detta bildar ett fast. Molekylerna i en fast vibrera på plats men är inte fria att röra sig.
* Extremt låga temperaturer: Vid extremt låga temperaturer (nära absolut noll) blir kvanteffekter betydande. Atomer och molekyler kan uppvisa ovanliga beteenden, såsom överfluiditet (flödande utan resistens) eller Bose-Einstein-kondensation (där en betydande bråkdel av atomer upptar samma kvanttillstånd).
Sammanfattning
I huvudsak orsakar kylning av ett ämne atomerna och molekylerna i den att sakta ner och ha mindre energi. Detta leder till förändringar i materiens tillstånd, från gas till vätska till fast. Beteendet hos atomer och molekyler vid extremt låga temperaturer kan bli ganska komplicerat och fascinerande.
