Estado metaestável
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Um estado metaestável, ou de forma equivalente estado metastável, corresponde a qualquer estado do sistema diferente do estado de equilíbrio mais estável — diferente do equilíbrio termodinâmico — que tenha consigo associado uma restrição que impeça a transição imediata deste para o estado mais estável sem alguma perturbação significativa de origem geralmente externa ao sistema. O sistema pode assim permanecer por longos tempos no estado metaestável sem transitar para o estado mais estável. Contudo, presente a influência externa — ou interna adequada — o sistema irá transitar para o estado mais estável.
Um sistema termodinâmico pode, em um estado metastável, encontrar-se em equilíbrio térmico com a vizinhança sem contudo encontrar-se em seu equilíbrio termodinâmico. Como exemplo tem-se uma mistura de hidrogênio e oxigênio encerrada em uma fronteira completamente restritiva, compondo um sistema isolado. Embora este sistema rapidamente atinja o seu estado de equilíbrio térmico, este encontra-se em um estado metastável e não em seu equilíbrio termodinâmico. A menor perturbação de natureza adequada é capaz de levar o sistema ao estado de equilíbrio termodinâmico, estado este bem distinto do anterior, encontrando-se agora água — e em caso estequiométrico adequado apenas água — quando em seu estado de equilíbrio termodinâmico. O estado metastável, embora em seu equilíbrio térmico, não encontra-se em seu equilíbrio químico. Algo similar ocorre com o carbono na forma de diamante, este associado a um estado alotrópico metastável deste elemento. O estado estável corresponde ao grafite.