物质存在的三种形态是固态、液态和气态。当温度和压强发生变化时,三种形态之间相互转化的现象称为物质的相变。物理变化的过程是可以翻译成数学或者物理公式的,非常有规律性。在日常生活中,我们可以看到许多关于相变的例子。
拿水的相变来说,当温度升高达到100℃时,液态水会发生蒸发,转化为气态水蒸气。这个过程我们可以利用热力学的启示来理解:水分子在加热时会增加震动,而蒸汽分子在温度高时拥有足够的能量逃离水表面。当温度下降或者压强增大时,气态水蒸气又会转化为液态水或者固态水(冰)。对于标准的大气压下,水的沸点正好是100℃。通过观察积雪的熔化,也能够理解固态到液态的转变过程。