A temperatura é uma medida da energia cinética média das moléculas dentro de uma substância e pode ser medida usando três escalas diferentes: Celsius, Fahrenheit e Kelvin. Independentemente da escala utilizada, a temperatura exibe o seu efeito na matéria devido à sua relação com a energia cinética. A energia cinética é a energia do movimento e pode ser medida como o movimento de moléculas dentro de um objeto. Examinando o impacto de diferentes temperaturas na energia cinética, identifica seus efeitos nos vários estados da matéria.

O ponto de congelamento ou fusão

Um sólido é composto de moléculas que são firmemente juntas, dando assim o objeto é uma estrutura rígida que é resistente a mudanças. À medida que a temperatura aumenta, a energia cinética das moléculas dentro do sólido começa a vibrar, o que diminui a atração dessas moléculas. Existe um limiar de temperatura, referido como o ponto de fusão, no qual a vibração se torna suficiente para fazer com que o sólido mude para líquido. O ponto de fusão, por sua vez, também identifica a temperatura na qual o líquido vai mudar de volta para o sólido, então também é o ponto de congelamento.

O Ponto de Ebulição ou Condensação

Em um líquido , as moléculas não são tão compactadas quanto em um sólido e podem se movimentar. Isto dá ao líquido a propriedade importante de poder tomar a forma do recipiente no qual ele é mantido. À medida que a temperatura - e assim a energia cinética - de um líquido aumenta, as moléculas começam a vibrar mais rapidamente. Eles então atingem um limiar no qual sua energia se torna tão grande que as moléculas escapam para a atmosfera, e o líquido se torna um gás. Este limiar de temperatura é chamado de ponto de ebulição se a mudança for de líquido para gás à medida que a temperatura aumenta. Se a mudança é de gás para líquido quando a temperatura cai abaixo dela, é o ponto de condensação.

Energia Cinética dos Gases

Os gases têm a energia cinética mais alta de qualquer estado da matéria e assim ocorrem nas temperaturas mais altas. Aumentar a temperatura de um gás em um sistema aberto não mudará mais o estado da matéria, porque as moléculas de gás só se tornarão infinitamente mais afastadas. Em um sistema fechado, no entanto, o aumento da temperatura dos gases resultará em um aumento na pressão devido às moléculas se moverem mais rápido e ao aumento da frequência das moléculas que atingem os lados do recipiente.

Efeito da pressão e temperatura

A pressão também é um fator ao examinar os efeitos da temperatura nos vários estados da matéria. De acordo com a Lei de Boyle, a temperatura e a pressão estão diretamente relacionadas, o que significa que um aumento na temperatura resulta em um aumento correspondente na pressão. Isso é novamente causado pelo aumento da energia cinética associada ao aumento da temperatura. Em pressões e temperaturas suficientemente baixas, a matéria sólida pode contornar a fase líquida e ser convertida diretamente de um sólido para um gás através de um processo chamado sublimação.