Innledning
Materie kan eksistere i forskjellige tilstander, for eksempel fast, flytende og gass. Disse tilstandene har forskjellige egenskaper og oppførsel, avhengig av arrangementet og bevegelsen til partiklene som utgjør saken. En tilstandsendring er en fysisk endring i en sak. De er reversible endringer og involverer ingen endringer i den kjemiske sammensetningen av saken. Vanlige tilstandsendringer inkluderer smelting, frysing, sublimering, avsetning, kondensering og fordamping. Disse endringene er vist i figuren nedenfor.

I denne artikkelen vil vi utforske hvordan energi er relatert til tilstandsendringen representert av modellen. Vi vil også se på noen eksempler på tilstandsdiagrammer som viser mulige tilstander til et objekt og overgangene som forårsaker en tilstandsendring.
Energi og tilstandsendring
Energi er evne til å utføre arbeid eller forårsake endring. Energi kan overføres fra ett objekt til et annet, eller omdannes fra en form til en annen. For eksempel, når vi varmer opp et fast stoff, overfører vi termisk energi (varme) fra varmekilden til det faste stoffet. Denne termiske energien får partiklene i faststoffet til å vibrere raskere og bevege seg lenger fra hverandre, noe som svekker tiltrekningskreftene mellom dem. Når den termiske energien er nok til å overvinne disse kreftene, smelter det faste stoffet og blir til en væske. Denne prosessen kalles smelting.
Smelting er et eksempel på en endoterm prosess, hvor varme absorberes under tilstandsendringen. Mengden varme som kreves for å smelte en enhetsmasse av et stoff ved smeltepunktet kalles den latente fusjonsvarmen. Ulike stoffer har forskjellige latente fusjonsvarme, avhengig av styrken til kreftene mellom partiklene deres. Jo sterkere kreftene er, desto mer varme kreves det for å smelte dem.
Tilsvarende, når vi varmer opp en væske, overfører vi termisk energi fra varmekilden til væsken. Denne termiske energien får partiklene i væsken til å bevege seg raskere og lenger fra hverandre, noe som svekker tiltrekningskreftene mellom dem. Når den termiske energien er nok til å overvinne disse kreftene, koker væsken og blir til en gass. Denne prosessen kalles koking.
Koking er et annet eksempel på en endoterm prosess, hvor varme absorberes under tilstandsendringen. Mengden varme som kreves for å koke en enhetsmasse av et stoff ved kokepunktet kalles den latente fordampningsvarmen. Ulike stoffer har forskjellige latente fordampningsvarmer, avhengig av styrken til kreftene mellom partiklene deres. Jo sterkere kreftene er, desto mer varme kreves det for å koke dem.
Når vi derimot avkjøler en gass, overfører vi termisk energi fra gassen til omgivelsene. Denne termiske energien får partiklene i gassen til å bevege seg langsommere og nærmere hverandre, og styrker tiltrekningskreftene mellom dem. Når disse kreftene er sterke nok til å holde dem sammen, kondenserer gassen og blir til en væske. Denne prosessen kalles kondensasjon.
Kondensasjon er et eksempel på en eksoterm prosess, hvor varme frigjøres under tilstandsendringen. Mengden varme som frigjøres når en enhetsmasse av et stoff kondenserer ved kondenseringspunktet er lik dets latente fordampningsvarme.
Tilsvarende, når vi avkjøler en væske, overfører vi termisk energi fra væsken til
omgivelsene. Denne termiske energien får partiklene i væsken til å bevege seg langsommere og nærmere hverandre, og styrker tiltrekningskreftene mellom dem. Når disse kreftene er sterke nok til å låse dem i faste posisjoner, fryser væsken og blir et fast stoff. Denne prosessen kalles frysing.
Frysing er et annet eksempel på en eksoterm prosess, hvor varme frigjøres under
tilstandsendringen. Mengden varme som frigjøres når en enhetsmasse av et stoff fryser ved frysepunktet er lik dets latente fusjonsvarme.
Noen stoffer kan endres direkte fra fast til gass, eller fra gass til fast stoff,
uten å bli en væske i mellom. Dette kalles sublimering eller avsetning,
avhengig av om den er endoterm eller eksoterm.
Tilstandsdiagrammer
Et tilstandsdiagram er en grafisk representasjon som viser hvordan en objekt kan endre
status som svar på visse hendelser eller forhold. Et tilstandsdiagram består
av tilstander og overganger.
En tilstand er en tilstand eller situasjon som et objekt kan være i til enhver tid.
En tilstand kan ha visse egenskaper eller atferd knyttet til seg. For eksempel,
et fast stoff har en fast form og volum, mens en væske har et fast volum, men kan
flyte og ta formen til beholderen.
En overgang er en endring fra en tilstand til en annen på grunn av en hendelse eller tilstand.
En overgang kan ha visse handlinger eller effekter knyttet til seg. For eksempel,
når et fast stoff smelter til en væske på grunn av oppvarming, absorberer det varme og endrer sin
form.
Grafisk blir en tilstand gjengitt som et rektangel med avrundede hjørner. En overgang
gjengis som en heltrukket linje. Navnet på hendelsen eller tilstanden som
utløser overgangen er skrevet over eller ved siden av linjen. Navnet på handlingen
eller effekten som resulterer fra overgangen er skrevet under eller ved siden av linjen.
Følgende tilstandsdiagram viser mulige tilstander og overganger for vann.

Det følgende tilstandsdiagrammet viser mulige tilstander og overganger for en hendelse.

Konklusjon
I denne artikkelen har vi lært hvordan energi er relatert til tilstandsendringen representert av modellen. Vi har sett at energi kan overføres eller omdannes under tilstandsendringer, og at forskjellige stoffer krever forskjellige mengder energi for å endre tilstanden. Vi har også lært hvordan man bruker tilstandsdiagrammer for å vise mulige tilstander og overganger til et objekt. Tilstandsdiagrammer er nyttige verktøy for å forstå og analysere oppførselen til et system eller en prosess.