Τι συμβαίνει με τα σωματίδια καθώς κρυώνουν;
* Η κινητική ενέργεια μειώνεται: Η θερμότητα είναι μια μορφή ενέργειας, συγκεκριμένα κινητική ενέργεια, η οποία είναι η ενέργεια της κίνησης. Καθώς τα σωματίδια δροσίζουν, χάνουν κινητική ενέργεια, που σημαίνει ότι κινούνται πιο αργά.
* Οι ενδομοριακές δυνάμεις ενισχύονται: Όσο πιο αργά τα σωματίδια κινούνται, τόσο ισχυρότερες είναι οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ τους (διαμοριακές δυνάμεις). Αυτές οι δυνάμεις τραβούν τα σωματίδια πιο κοντά.
* καταστάσεις ύλης: Αυτή η αλλαγή στη συμπεριφορά των σωματιδίων είναι ο λόγος για τον οποίο οι ουσίες αλλάζουν τις καταστάσεις καθώς δροσίζουν.
* Αέριο σε υγρό: Τα σωματίδια αερίου είναι πολύ μακριά και κινούνται γρήγορα. Η ψύξη τους επιβραδύνει και ενισχύει τις ενδομοριακές δυνάμεις, προκαλώντας τους να συμπυκνώσουν σε ένα υγρό.
* υγρό έως στερεό: Τα υγρά σωματίδια είναι πιο κοντά και κινούνται λιγότερο ελεύθερα. Η περαιτέρω ψύξη μειώνει ακόμη περισσότερο την κίνηση τους, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός στερεού με σταθερό σχήμα και όγκο.
Εδώ είναι μια απλή αναλογία:
Φανταστείτε ένα δωμάτιο γεμάτο ανθρώπους που χορεύουν άγρια. Είναι σαν ζεστά σωματίδια. Καθώς η μουσική επιβραδύνεται, οι άνθρωποι κινούνται πιο αργά και μπορεί να κρατήσουν ακόμη και τα χέρια (διαμοριακές δυνάμεις) για να παραμείνουν κοντά. Εάν η μουσική σταματήσει εντελώς, όλοι παγώνουν στη θέση τους (στερεά).
Πρόσθετες σημειώσεις:
* Ενέργεια μηδενικού σημείου: Ακόμη και στο Absolute Zero (η πιο ψυχρή δυνατή θερμοκρασία), τα σωματίδια εξακολουθούν να έχουν μια μικρή ποσότητα ενέργειας που ονομάζεται ενέργεια μηδενικού σημείου. Ποτέ δεν σταματούν εντελώς.
* Quantum Effects: Σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες, τα κβαντικά αποτελέσματα γίνονται πιο έντονα. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να επηρεάσουν τη συμπεριφορά των σωματιδίων με τρόπους που η κλασσική φυσική δεν εξηγεί πλήρως.
