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物質は、固体の形、液体の形、そして気体の形をしています。いわゆる物理的な物質の状態です。これらの状態のそれぞれにおいて、物質の粒子は非常に異なる方法で振る舞い、そして物質は相変化として知られるものを通ってある状態から別の状態へと通過することができ、それは通常温度の変化から生じる。
ソリッドステート
物質が固体状態にあるとき、その分子はしっかりと結合しています - 固体の形状と体積は通常固定されています。それらの間の粒子を引き付ける力は固体に特に強く、それらを近くに、そして特定の位置に保ち、それはそれらが壊れたり圧縮されたりするのを防ぐのを助けます。固体の密度は、温度が下がると、つまり温度が下がると、粒子の振動が弱くなり、粒子がさらに強固に結合するようになります。粒子が幾何学的パターンを形成する場合、固体は非晶質または結晶質として分類することができます。粘土などの非晶質固体中の結晶は、より自由にそしてランダムに配置することができ、それによって材料の形状を変えることができる。
液体の状態
液体状態では、物質の粒子は熱エネルギーを得た後でより自由に動きます。液体の形状はその容器の形状によって決まります。その粒子は固体の場合ほど強くは束縛されていないが、液体物質の中には、それらの分子を結合する引力がより自由である。さらに、液体物質は圧縮性ではありません。液体の粒子は、固体の粒子よりもエネルギーが多く、他の粒子から一定の距離内で移動することができ、粒子は液体中でより遠くにあるので、液体物質の体積は粒子の体積よりも大きい固体状態での体積。
ガス状
気体の形状および容積は、それが含まれる容器の形状および容積によって決定され、液体とは異なり、キャップがないと気体はその容器から逃げる。ガス中の粒子は大きな移動の自由を持ち、それらの間の引力が弱いか存在しないので規則正しい方法で組織化しない。ガスの粒子は大量の運動エネルギーを持っていて、それらが動いたりぶつかったりするとそれらの間を連続的に通過します。
相変化
相変化は温度および大気圧の変化により起こる。熱が粒子にそれらの構造を緩めそして液体になるのに十分なエネルギーを与えるとき、固体はそれが融点まで加熱されるにつれて液体になる。沸点では、熱は、その表面上の粒子が構造から逃げて気化してガスになるのに十分なエネルギーを液体に与える。低い大気圧はまた、液体をより低い温度で沸騰させることを可能にする。気体が液体になるためには、その粒子がエネルギーを失い凝縮するように十分に冷却されなければならず、それらを液体状態に閉じ込めるのに十分強い結合を形成する。液体が固体になるためには、それが凍結されなければならず、その結果その粒子は非常に小さいエネルギーを有しそして密接に結合する。