Zawartość
Materia ma formę stałą, postać płynną i formę gazową - tak zwane stany fizyczne materii. W każdym z tych stanów cząsteczki substancji zachowują się w bardzo odmienny sposób, a substancja może przechodzić z jednego stanu do drugiego przez tzw. Zmianę fazy, która zwykle wynika ze zmian temperatury.
Stan stały
Gdy materia jest w stanie stałym, jej cząsteczki są ściśle związane - kształt i objętość ciała stałego są zazwyczaj stałe. Siły, które przyciągają cząstki między nimi, są szczególnie silne w ciałach stałych, utrzymując je blisko i w określonych pozycjach, co pomaga zapobiegać ich łamaniu lub ściskaniu. Gęstość ciała stałego wzrasta wraz ze spadkiem temperatury, to znaczy im zimniej, tym słabsze są wibracje cząstek, powodując, że wiążą się one jeszcze mocniej. Ciała stałe można klasyfikować jako bezpostaciowe lub krystaliczne - gdy cząstki tworzą wzory geometryczne. Kryształy w bezpostaciowych ciałach stałych, takich jak glina, można układać swobodniej i losowo, co pozwala na zmianę kształtu materiału.
Stan płynny
W stanie ciekłym cząstki substancji poruszają się swobodniej po uzyskaniu energii cieplnej. Kształt płynu zależy od kształtu jego pojemnika. Chociaż jego cząstki nie są tak ściśle związane, jak w ciele stałym, nadal w ciekłych substancjach siły przyciągające wiążą ich cząsteczki swobodniej; ponadto substancje ciekłe nie są ściśliwe. Cząstki cieczy mają więcej energii niż cząstki stałe i mogą poruszać się w pewnej odległości od innych, a ponieważ cząstki są bardziej odległe w cieczy, objętość ciekłej substancji jest większa niż jej objętość w stanie stałym.
Stan gazowy
Kształt i objętość gazu są określane przez kształt i objętość pojemnika, w którym jest on zawarty i, w przeciwieństwie do cieczy, gaz będzie wydostawał się z pojemnika bez pokrywy. Cząstki w gazie mają dużą swobodę ruchu i nie organizują się w uporządkowany sposób, ponieważ siły przyciągania między nimi są słabe lub nieobecne. Cząstki gazu mają dużą ilość energii kinetycznej, która nieustannie przepływa między nimi, gdy się poruszają i uderzają się nawzajem.
Zmiana fazy
Zmiany fazowe występują w wyniku zmian temperatury i ciśnienia atmosferycznego. Ciało stałe staje się płynne, gdy jest podgrzewane do temperatury topnienia, gdy ciepło daje cząstkom wystarczającą ilość energii, aby rozluźnić ich strukturę i stać się płynną.W temperaturze wrzenia ciepło daje ciecz wystarczającą do tego, aby cząstki na jej powierzchni mogły wydostać się ze struktury i odparować w gaz. Niskie ciśnienie atmosferyczne pozwala również na wrzenie cieczy w niższej temperaturze. Aby gaz stał się płynny, musi być wystarczająco schłodzony, aby jego cząstki straciły energię i skondensowały się, tworząc wiązania wystarczająco mocne, aby uwięzić je w stanie ciekłym. Aby ciecz stała się stała, musi zostać zamrożona, tak aby jej cząstki miały bardzo małą energię i ściśle wiązały się.