Différence entre état de la matière et phase de la matière

Etat de la matière vs phase de la matière
 

En physique, on peut considérer comme une matière quelque chose qui a une masse au repos; c'est une substance dans l'univers. Il peut s'agir des plus petites particules ayant une masse ou des plus grandes étoiles de l'univers. La matière qui nous préoccupe ne concerne que 4,6% de l'univers, et le reste de la masse réside dans 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. Ce sont les phases.

Quelle est la phase de la matière?

La partie homogène d'un système hétérogène séparé par une limite distincte est appelée phase. Il s’agit généralement d’un volume dans l’espace, où toutes les propriétés de la matière sont uniformes et les propriétés physiques distinctes..

Par exemple, considérons l'intérieur d'une bouilloire lorsque l'eau est en ébullition. 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 de 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 de l’ensemble de la région peuvent être considérées comme uniformes. Dans ce cas, l'eau bouillante est une phase et le mélange vapeur-air est une phase. Donc, ce système peut être considéré comme un système à deux phases. Considérez l’eau et l’essence versées dans une bouteille transparente. C'est également 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. Pendant les processus, des transitions de phase peuvent se produire et les transitions peuvent être représentées par un diagramme de phase. Le diagramme de phases 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 inchangé, on dit qu'il est en équilibre de phase.

Quel est l'état de la matière?

Les formes distinctes que la matière peut prendre à différentes phases sont considérées comme un état de la matière. Trois états classiques de la matière sont solide, liquide et gazeux.

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 liée par ces forces. Par conséquent, la forme d'un solide est immuable.

Dans les liquides, les forces intermoléculaires sont relativement faibles; par conséquent, ils sont modérément maintenus ensemble. Et les molécules peuvent glisser, 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 faiblement liées. 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, ce qui est un indicateur de l'énergie interne. À des températures plus élevées, les vibrations dans les molécules sont fortes, elles sont en concurrence avec les forces intermoléculaires pour se libérer des liaisons. Dans les solides, l’énergie interne est plus faible et, lorsque l’énergie interne augmente à un niveau donné, les liaisons se détachent et la glace solide devient liquide. Avec une nouvelle augmentation de l’énergie / température interne, le liquide se transformera en un gaz.

Le plasma est également considéré comme un état physique de la matière, dans lequel les électrons du gaz sont éliminés et où les électrons et les noyaux sont à des niveaux d'énergie très élevés. La majeure partie 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 basses températures, la matière forme différents états 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 état de la matière et phase de la matière?

• Une phase est une région avec des propriétés chimiques et physiques uniformes et est séparée par des limites distinctes..

• Les états de la matière sont les formes sous lesquelles différentes phases peuvent exister. Solide, liquide et gazeux sont les états les plus courants de la matière sur la terre.

• Dans un état de la matière, plusieurs formes de phases peuvent exister. Par exemple, considérons 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 violer cela, mais pas explicitement..