Stearinljuset är fast, men övergår till flytande högst upp. Lågan består i den starkast lysande delen avplasma, medan den närmast omgivande luften är en gasblandning, som är så varm att den glöder (auran).Tre vanliga aggregationstillstånd: gas, flytande och fast.
Aggregationstillstånd kallas ävenaggregationsform och är de olika former som ett ämne kan befinna sig i beroende påtemperatur ochtryck. De tre i vardagslivet vanligaste formerna ärgasform,flytande form ochfast form.
Aggregationstillstånd kallas iblandfaser, men fas har en mer specifik betydelse.Diamant ochgrafit är två olika faser av grundämnetkol, men de är i samma aggregationstillstånd, nämligen fast, vidrumstemperatur.
Aggregationstillståndet hos ett ämne med en bestämdkemisk formel betecknas med (g), (l) respektive (s) efter formeln (beteckningarna står förgas,liquid respektivesolid). Ett exempel ärvatten, H2O, som kan förekomma somvattenånga eller H2O (g), flytande vatten eller H2O (l), samtis eller H2O (s).
Partiklarna (joner,atomer ellermolekyler) är packade tätt tillsammans. Krafterna mellan partiklarna är så starka att partiklarna inte kan röra sig fritt utan endast vibrera. Detta betyder att solid materia har en stabil, avgränsad form och en bestämd volym. Solid materia kan bara ändra form genom att man brukar våld mot den, till exempel bryter eller klipper den.
Solid materia kan transformeras till flytande tillstånd (vätska) genom att man smälter den. Den kan också förvandlas till gas genomsublimering.
Krafterna mellan molekylerna är viktiga, men molekylerna har tillräckligt med energi för att röra sig i relation till varandra och strukturen är rörlig. Det betyder att formen inte är bestämd, utan avgörs av den behållare vätskan befinner sig i. Hos en ideal vätska är volymen bestämd, så länge temperaturen är konstant. I praktiken är dock vätskor i någon mån kompressibla, dock långt ifrån på samma sätt som gaser.
Molekylerna har så mycketrörelseenergi att krafterna mellan dem är små (eller noll, hos enideal gas) och molekylerna befinner sig långt från varandra. En gas har ingen bestämd form eller volym, utan fyller upp hela den behållare den befinner sig i.
En vätska kan transformeras till gas, om man vid konstant tryck värmer upp den till desskokpunkt.
Plasma ärjoniserad gas, vilken existerar vid mycket höga temperaturer (flera tusen graderCelsius). Vid dessa temperaturer börjar elektronerna lämna atomerna vilket resulterar i fria elektroner, vilket i sin tur innebär att plasman leder ström och reagerar starkt på elektromagnetiska fält.
Två exempel på plasma äreld och den materiastjärnor består av. Plasma är det vanligaste aggregationstillståndet i universum.
Degenererad materia är ett föreslaget femte aggregationstillstånd. Under extremt högt tryck packas materien till så hög densitet att den transformeras till ett nytt tillstånd. Ett exempel är den materia man antar attneutronstjärnors kärnor består av, gravitationen är där så stark att atomerna kollapsat; elektronerna har pressats in i kärnan och tillsammans med protonerna bildat neutroner som är så tätt sammanpackade att neutrondegenererad materia uppstått.
Bose-Einstein-kondensat är ett aggregationstillstånd som vissa ämnen kan övergå till vid extremt lågatemperaturer. Då sjunkeratomernasinre energi, och därmed derasrörelsemängd, vilket leder till attosäkerheten i deras position ökar. När osäkerheten överstiger avståndet mellanbosoner (atomer med heltaligtspinn), blir atomernaourskiljbara partiklar. De hamnar i sammakvantmekaniskagrundtillstånd med sammavågfunktion. Atomernas fas blir koherent och det kan ge upphov till interferens- och diffraktionsmönster på ett sätt som är jämförbart med laserljus.
Skillnaden mellan de olika tillstånden är intuitivt lätt att uppfatta, men svårare att definiera på ett precist sätt. Ett ämne i fast tillstånd kan inte lätt deformeras utan har mindrekompressibilitet och oftast högredensitet än i de andra tillstånden. Både vätskor och gaser däremot anpassar sin form efter det omgivande utrymmet, och gaser fyller det helt. Bortom denkritiska punkten upphör även skillnaden mellan vätska och gas.
Påmikroskopisk nivå har fasta ämnen en regelbundenkristallstruktur medan flytande och gasformiga ämnen har en obestämd oordnad struktur.
Vilket tillstånd ett ämne befinner sig i beror på omgivningenstemperatur ochtryck. Vid tillräckligt låg temperatur och högt tryck är alla ämnen fasta, och vid tillräckligt hög temperatur och lågt tryck övergår alla ämnen iplasma. Den matematiska beskrivningen av övergångar mellan aggregationstillstånd är i princip ett specialfall av beskrivningen avfasövergångar.
Övergången för ett ämne från fast form till flytande kallassmältning och sker vid ämnetssmältpunkt, då temperaturen ökar. Stelning sker också vid smältpunkten, om temperaturen minskar, men om man talar om vatten kan man kalla den för fryspunkt. Materialkonstanten som bestämmer hur mycket energi som måste tillföras för att smälta materia (som har värmts upp till smältpunkten) kallassmältentalpi ellersmältvärme.
Den energimängd som behöver tillföras för att förånga flytande materia (som befinner sig vid kokpunkten) kallas förförångningsentalpi (på motsvarande sätt kondenseras ånga till vätska om temperaturen underskrider kokpunkten).Förångningen sker tills ångan är "mättad", det vill säga består av ren gas. Ju högre temperatur förångningen sker vid, desto större tryck hos den mättade ångan. Om en mättad ånga kyls ned så kan den bliövermättad, vilket är ett instabilt tillstånd. Minsta störning får då en del av ångan att kondensera, tills trycket sjunkit till en stabil nivå.
Övergång kan ibland också ske direkt från fast tillstånd till gas eller tvärt om, vilket kallassublimering. Till exempel sublimerarkoldioxid vid normalt tryck och en temperatur på −78 °C. Övergång från gas form till fast form kallas även deposition.
