Η βασική διαφορά μεταξύ σταθερού και μετασταθερού είναι ότι ο όρος σταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού που είναι πραγματικά αμετάβλητη, ενώ ο όρος μετασταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού όπου μια αλλαγή δεν μπορεί να παρατηρηθεί επειδή η αλλαγή είναι πολύ αργή πρέπει να παρατηρηθεί.
Οι όροι σταθερό και μετασταθερό χρησιμοποιούνται κυρίως στη φυσική χημεία προκειμένου να πάρουμε μια ιδέα της κατάστασης ενός υλικού/ουσίας όπου μπορούμε να περιγράψουμε την μεταβαλλόμενη ή αμετάβλητη φύση αυτής της ουσίας. Ο όρος μετασταθερός χρησιμοποιείται όταν μπορούμε να παρατηρήσουμε μια αμετάβλητη φύση λόγω της πολύ αργής αλλαγής που συμβαίνει, η οποία είναι μη παρατηρήσιμη με την πρώτη ματιά.
Τι είναι σταθερό;
Ο όρος σταθερό αναφέρεται στη φάση της ύλης που είναι πραγματικά αμετάβλητη. Με άλλα λόγια, είναι η κατάσταση όπου η ύλη μπορεί να έχει τη μικρότερη ενεργειακή κατάσταση ή είναι η χαμηλότερη δυνατή ενεργειακή κατάσταση της ύλης για ένα δυναμικό σύστημα. Αυτή η κατάσταση της ύλης ονομάζεται θεμελιώδης κατάσταση. Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει τη σταθερή, ασταθή και μετασταθερή κατάσταση της ύλης σε ένα δυναμικό σύστημα.
Εικόνα 01: Θερμοδυναμική σταθερότητα της ύλης σε ένα σύστημα
Τι είναι Μετασταθερό;
Ο όρος μετασταθερός αναφέρεται στη φάση της ύλης που είναι φαινομενικά αμετάβλητη αλλά πραγματικά αμετάβλητη. Με άλλα λόγια, αυτός ο όρος χρησιμοποιείται για συστήματα όπου δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε μια αλλαγή σε αυτό το σύστημα επειδή η αλλαγή είναι πολύ αργή για να παρατηρηθεί. Το φαινόμενο που συζητά τη μετασταθερότητα ενός συστήματος ονομάζεται μετασταθερότητα.
Σε αντίθεση με τη σταθερή φάση της ύλης, η μετασταθερή φάση έχει σημαντικά υψηλή ενέργεια σε ένα δυναμικό σύστημα σε σύγκριση με το χαμηλότερο δυνατό επίπεδο ενέργειας για αυτό το σύστημα. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα σύστημα με μετασταθερές και σταθερές φάσεις ύλης.
Εικόνα 02: Η θέση 1 αναφέρεται στη μετασταθερή φάση της ύλης ενώ η θέση 3 αντιπροσωπεύει τη σταθερή φάση της ύλης. η θέση 2 αντιπροσωπεύει το ενεργειακό φράγμα από το οποίο πρέπει να περάσει η ύλη στη θέση 1 για να είναι σταθερή.
Η μετασταθερή κατάσταση της ύλης μπορεί να κυμαίνεται από στερεά τήξης, υγρά βρασμού και εξάχνωσης στερεών έως υπερψυκτικά υγρά ή υπέρθερμα μείγματα υγρού-αερίου. Συνήθως, οι μετασταθερές φάσεις της ύλης είναι κοινές στη συμπυκνωμένη ύλη και στην κρυσταλλογραφία.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ σταθερού και μετασταθερού;
Οι όροι σταθερό και μετασταθερό χρησιμοποιούνται στη φυσική χημεία για να πάρουμε μια ιδέα της μεταβαλλόμενης φύσης ενός υλικού. Η βασική διαφορά μεταξύ σταθερού και μετασταθερού είναι ότι ο όρος σταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού που είναι πραγματικά αμετάβλητο ενώ ο όρος μετασταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού όπου μια αλλαγή δεν μπορεί να παρατηρηθεί επειδή η αλλαγή είναι πολύ αργή για να παρατηρηθεί. Με άλλα λόγια, ο όρος σταθερός περιγράφει την αμετάβλητη φύση της ύλης, ενώ ο όρος μετασταθερός περιγράφει τη φαινομενική αμετάβλητη φύση της ύλης. Επιπλέον, το σταθερό έχει το χαμηλότερο δυνατό επίπεδο ενέργειας ενώ το μετασταθερό έχει ένα συγκριτικά υψηλό επίπεδο ενέργειας.
Στο παρακάτω infographic παρουσιάζονται οι διαφορές μεταξύ σταθερού και μετασταθερού για παράπλευρη σύγκριση.
Σύνοψη – Σταθερό vs Μετασταθερό
Οι όροι σταθερό και μετασταθερό χρησιμοποιούνται στη φυσική χημεία για να πάρουμε μια ιδέα της μεταβαλλόμενης φύσης ενός υλικού. Η βασική διαφορά μεταξύ σταθερού και μετασταθερού είναι ότι ο όρος σταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού που είναι πραγματικά αμετάβλητο ενώ ο όρος μετασταθερό αναφέρεται στην κατάσταση ενός υλικού όπου δεν μπορεί να παρατηρηθεί μια αλλαγή επειδή η αλλαγή είναι πολύ αργή για να παρατηρηθεί.
