Definição do estado da matéria

Física e química estudam matéria, energia e interações entre eles. A partir das leis da termodinâmica, os cientistas sabem que a matéria pode mudar de estado e a soma da matéria e da energia de um sistema é constante. Quando a energia é adicionada ou removida para importar, ela muda de estado para formar um Estado da matéria. Um estado da matéria é definido como uma das maneiras pelas quais importam pode interagir consigo mesmo para formar um ambiente homogêneo Estágio.

As frases "estado da matéria" e "fase da matéria" são usadas de forma intercambiável. Para a maior parte, isso é bom. Tecnicamente, um sistema pode conter várias fases do mesmo estado da matéria. Por exemplo, uma barra de aço (um sólido) pode conter ferrita, cimento e austenita. Uma mistura de óleo e vinagre (um líquido) contém duas fases líquidas separadas.

Na vida cotidiana, existem quatro fases da matéria: sólidos, líquidos, gasese plasma. No entanto, vários outros estados da matéria foram descobertos. Alguns desses outros estados ocorrem na fronteira entre dois estados da matéria, onde uma substância realmente não exibe as propriedades de nenhum dos estados. Outros são mais exóticos. Esta é uma lista de alguns estados da matéria e suas propriedades:

Sólido: Um sólido tem uma forma e volume definidos. As partículas dentro de um sólido são compactadas muito próximas, fixadas em um arranjo ordenado. O arranjo pode ser suficientemente ordenado para formar um cristal (por exemplo, NaCl ou cristal de sal de mesa, quartzo) ou o arranjo pode ser desordenado ou amorfo (por exemplo, cera, algodão, vidro de janela).

Líquido: Um líquido tem um volume definido, mas não possui uma forma definida. As partículas dentro de um líquido não são compactadas tão juntas quanto em um sólido, permitindo que elas deslizem uma contra a outra. Exemplos de líquidos incluem água, óleo e álcool.

Gás: Um gás não possui uma forma ou volume definido. As partículas de gás são amplamente separadas. Exemplos de gases incluem o ar e o hélio em um balão.

Plasma: Como um gás, um plasma não possui uma forma ou volume definido. No entanto, as partículas de um plasma são eletricamente carregadas e separadas por grandes diferenças. Exemplos de plasma incluem raios e aurora.

Vidro: Um copo é um sólido amorfo intermediário entre uma rede cristalina e um líquido. Às vezes, é considerado um estado separado da matéria porque possui propriedades distintas de sólidos ou líquidos e porque existe em um estado metaestável.

Superfluido: Um superfluido é um segundo estado líquido que ocorre próximo zero absoluto. Ao contrário de um líquido normal, um superfluido tem zero viscosidade.

Condensado de Bose-Einstein: UMA Condensado de Bose-Einstein pode ser chamado de quinto estado da matéria. Em um condensado de Bose-Einstein, as partículas da matéria param de se comportar como entidades individuais e podem ser descritas com uma única função de onda.

Condensado Fermionic: Como um condensado de Bose-Einstein, as partículas de um condensado fermiônico podem ser descritas por uma função de onda uniforme. A diferença é que o condensado é formado por férmions. Por causa do princípio de exclusão de Pauli, os férmions não podem compartilhar o mesmo estado quântico, mas, neste caso, pares de férmions se comportam como bósons.

Dropleton: Este é um "nevoeiro quântico" de elétrons e buracos que fluem como um líquido.

Matéria degenerada: A matéria degenerada é na verdade uma coleção de estados exóticos da matéria que ocorrem sob pressão extremamente alta (por exemplo, dentro dos núcleos de estrelas ou planetas maciços como Júpiter). O termo "degenerado" deriva da maneira como a matéria pode existir em dois estados com a mesma energia, tornando-os intercambiáveis.

Singularidade gravitacional: Uma singularidade, como no centro de um buraco negro, é não um estado da matéria. No entanto, vale a pena notar porque é um "objeto" formado por massa e energia que carece de matéria.

A matéria pode mudar de estado quando a energia é adicionada ou removida do sistema. Geralmente, essa energia resulta de mudanças na pressão ou temperatura. Quando a matéria muda de estado, passa por uma transição de fase ou mudança de fase.

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