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物質は、状態の変化またはある状態から別の状態への遷移を経験します。次に、これらの状態変化が何であるかを見ていきます。最もよく知られているのは、固体、液体、気体を含む 6 つですが、8 つの状態変化がある物質の状態であるプラズマも考慮する必要があります。
状態変化が起こる理由
システムの温度または圧力が変化すると、状態の変化が発生します。温度または圧力が増加すると、分子間の相互作用も増加します。圧力が上昇したり、温度が低下したりすると、原子や分子はより安定した構造に組織化されやすくなります。圧力が下がると、原子と分子は互いに遠ざかろうとします。
たとえば、大気圧では、温度が上昇すると氷が溶けます。温度を一定に保ち、圧力を下げると、昇華と呼ばれるプロセスで氷が蒸気に変わるポイントに到達します。
1.融合（固体→液体）
この例は、固体の水から液体の水への温度上昇に伴って溶ける角氷を示しています。 融解は、物質が固体から液体の状態に変化するプロセスです。
2.固化（液体→固体）
この例では、加糖クリームからアイスクリームへの変換、液体から固体への変換が見られます。 固化とは、物質が液体から固体に変化するプロセスです。ヘリウムを除くすべての液体は、温度が十分に低くなると凝固します。
3.気化（液体→気体）
この画像は、液体の水から蒸気への移行プロセスを示しています (実際に見えるのは、空気中で凝縮した液体の水の小さな液滴です。水蒸気は透明であるためです)。 気化または蒸発は、物質が液体から気体状態になるプロセスです。
4. 凝縮（気体→液体）
この画像は、温度が下がるにつれて、空気中の水蒸気が結露して露になるプロセスを示しています。 凝縮は、気相から液相への物質の状態の変化です。
5. 析出または結露（気体→固体）
ミラーは、ガラス表面に銀を蒸着することで作られています。このプロセスは、真空チャンバー内で行われます。銀蒸気はガラス上で固体層になります。堆積または凝縮は、気体状態から固体への移行です。
6. 昇華（固体→気体）
ドライアイスは固体の二酸化炭素（CO 2 ）です。ドライアイスは、常温常圧で液体を経ることなく、固体から気体に変化します。昇華は、固体から気体状態への変化です。もう 1 つの例は、非常に寒くて風の強い日の氷です。氷の形の水は、氷が溶けずに蒸気に変わります。
7. イオン化（ガス→プラズマ）
この画像は、電流が流れるのに十分な高さの電位差にさらすことによって、球に囲まれたガス分子のイオン化を示しています。電流が循環すると、ガス分子は電子を失って電離し、ガスはプラズマになります。
8. 脱イオンまたは再結合 (プラズマ → ガス)
前の例と同じプロセスがネオン管で発生します。ネオン管への電流を遮断することにより、ガスのイオン化が停止し、電子がガス分子内で再結合し、イオン化前の状態に戻ります。
物質の状態変化
物質の状態の変化をリストする別の方法を見てみましょう。
固体。固体は溶けて液体になったり、昇華して気体になったりします。固体は、気体の堆積または凝縮、または液体の固化によって形成されます。
液体_ 液体は気化して気体になったり、固化して固体になったりします。液体は、気体の凝縮と固体の融合によって形成されます。
ガス。気体はイオン化してプラズマになり、凝縮して液体または固体になります。気体は、固体の昇華、液体の気化、およびプラズマの再結合によって形成されます。
プラズマ。プラズマは再結合してガスを形成することができます。プラズマは、ガスの電離から形成されます。
