Właściwości ciał stałych, cieczy i gazów

Właściwości fizyczne materii, takie jak gęstość, pojemność cieplna i właściwości magnetyczne, zależą od struktury atomowej i fizycznego rozmieszczenia atomów tworzących daną substancję. Ułożenie atomów w ciałach stałych, cieczach i gazach jest bardzo różne i powoduje różne właściwości fizyczne.

Właściwości ciał stałych

Ciało stałe to najbardziej rozpowszechniona forma materii. Powstaje ze zbioru cząsteczek, które znajdują się na tyle blisko siebie, że oddziałują na siebie w sposób znaczący. W ciele stałym cząsteczki są upakowane razem w stałym układzie, a ruch między nimi jest ograniczony lub żaden.

Ciała stałe mają stałą objętość i kształt, a ich skład nie może się zmieniać (przynajmniej nie łatwo). Mają stałą temperaturę topnienia i stałą temperaturę wrzenia, a zmiana ich składu jest zwykle bardzo trudna lub wręcz niemożliwa. Ciała stałe są zwykle twardsze niż ciecze i gazy, mają też stałą gęstość. Zwykle są nieprzezroczyste (chyba że są przezroczyste) i mają stałą przewodność elektryczną. Ciała stałe mają stałe właściwości fizyczne.

Właściwości cieczy

Ciecze przyjmują kształt dowolnego pojemnika, w którym się znajdują, nie są odporne na działanie sił zewnętrznych, nie są ciałem stałym, nie przewodzą ciepła, nie przewodzą prądu, mieszają się z innymi cieczami, są zgodne z prawami termodynamiki (nie mogą zwiększać entropii).

Mają wysoki współczynnik tarcia; trudno się ślizgają. Są słabym przewodnikiem ciepła; długo utrzymują ciepło. Są słabym przewodnikiem elektryczności; nie pozwalają na łatwy przepływ elektryczności. Mają dużą lepkość; są bardzo gęste.

Właściwości gazów

Gazy mają mniejszą gęstość niż ciecze i ciała stałe. Rozszerzają się, wypełniając dowolny pojemnik, a ich gęstość maleje wraz ze wzrostem temperatury. Są ściśliwe: ciśnienie gazu maleje wraz ze wzrostem jego objętości. Nie mają stałego kształtu: objętość gazu zwiększa się wraz ze spadkiem ciśnienia. Mają bardzo małą gęstość: średnia prędkość cząsteczek gazu jest bardzo duża. Nie są w stanie zablokować drogi innym gazom: gazy nie mają stałej objętości.