Физическият свят около нас е изграден от материя. С нашите пет сетива можем да разпознаваме или възприемаме различни видове материя. Някои се виждат лесно като камък, който може да се види и държи в ръка, други се разпознават по-лесно или не могат да се възприемат от някое от сетивата; например въздух. На въпроса е всичко, което има маса и тегло, заема място в пространството, впечатлява сетивата ни и се насладете на феномена на инерцията (съпротивлението предложи да промени позициите).
Какво е материята
Съдържание
Дефиницията на материята според физиката е всичко, което съставлява онова, което заема даден регион в пространството-времето или, както етимологичният му произход го описва, това е веществото, от което са създадени всички неща. С други думи, концепцията за материята установява, че всичко присъстващо във Вселената има маса и обем, което може да бъде измерено, възприето, количествено оценено, наблюдавано, което заема пространство-време и което се управлява от природните закони..
В допълнение към това, материята, присъстваща в обектите, има енергия (способността на телата да вършат работа, като например да се движат или променят от едно състояние в друго), което му позволява да се разпространява в пространството-времето (което е концепция комбинирани пространство и време: кой обект заема определено пространство в определена точка от времевата линия). Важно е да се отбележи, че не всички форми на материя, които имат енергия, имат маса.
Във всичко има материя, тъй като тя се появява в различни физически състояния; следователно може да съществува както в чук, така и в балон. Има и различни видове; така че живото тяло е материя, както и нежив обект.
Определението за материя също така показва, че тя се състои от атоми, които са безкрайно малка единица на материята, за която се смята, че е най-малката, докато не бъде открито, че от своя страна тя се състои от други по-малки частици (електрони, които имат отрицателен заряд; протони, които имат положителен заряд; и неутрони, които имат неутрален или никакъв заряд).
Има 118 вида от тях, които са споменати в Периодичната система на елементите, които са материи на един вид атом, докато съединенията са вещества, които са съставени от два или повече атома, например вода (водород и кислород). На свой ред молекулите са част от материята и се определят като групи атоми с установена конфигурация, чиято връзка е химическа или електромагнитна.
Един обект или нещо от света може да бъде съставено от различни видове материя, като торта или зърно сол, и могат да бъдат получени различни видове материали, ако тяхното физическо състояние се промени. Тази модификация може да бъде физическа или химическа. Физическата модификация настъпва, когато външният вид на обекта се променя или трансформира, докато химията се появява, когато има промяна в атомния му състав.
Субектът се класира според нивото на сложност. В случай на живи организми, от най-простите до най-сложните, в класификацията на материята имаме:
- Субатомни: Частици, съставляващи атома: протони (+), неутрони (без заряд) и електрони (-).
- Атомна: Минимална единица материя.
- Молекулярни: Групи от два или повече атома, които могат да бъдат от един и същ или различен тип и да образуват различен клас материя.
- Клетка: Най-малката единица от всички живи организми, съставена от сложни молекули.
- Тъкани: Група клетки, чиято функция е еднаква.
- Органи: Състав на тъканите в член, който изпълнява някаква функция.
- Система или апарат: Състав на органи и тъкани, които работят заедно за определена функция.
- Организъм: Това е съвкупността от органи, системи, клетки, на живо същество, индивида. В този случай, въпреки че е част от група от много подобни, тя е уникална с ДНК, която е различна от всички останали от нейните видове.
- Популация: Подобни организми, които са групирани заедно и живеят в едно и също пространство.
- Видове: Комбинацията от всички популации на организми от същия тип.
- Екосистема: Свързване на различни видове чрез хранителни вериги в определена среда.
- Биом: Групи от екосистеми в даден регион.
- Биосфера: Набор от всички живи същества и средата, в която са свързани.
Характеристики на материята
За да се определи каква е материята, е важно да се спомене, че тя има характеристики. Характеристиките на материята се променят в зависимост от физическото състояние, в което те се намират, тоест според образуването и структурата, които атомите изграждат и доколко са обединени помежду си. Всеки един от тях ще определи как изглежда тяло, обект, вещество или маса или взаимодейства. Но има характеристики, които са общи за всичко, което е съставено от материя, и те са следните:
1. Те представят различни състояния на агрегация на материята: твърдо, течно, газово и плазмено. В допълнение към тези физични състояния на материята има две по-малко известни състояния, които са свръхтечни (които нямат вискозитет и могат да протичат безкрайно без никакво съпротивление в затворена верига) и свръхтвърди (материя, която е твърда и течна, когато по същото време) и се смята, че хелийът може да представи всички материални състояния.
2. Те имат маса, която би била количеството на материята в даден обем или площ.
3. Те представляват тежест, която представлява степента, до която гравитацията ще упражни натиск върху споменатия обект; тоест колко привлекателна сила има земята върху себе си.
4. Те показват температура, която е количеството топлинна енергия, налично в тях. Между две тела с една и съща температура няма да има прехвърляне на една и съща, следователно тя ще остане същата и в двете; От друга страна, в две тела с различни температури, по-горещото ще предава топлинната си енергия към по-студеното.
5. Те имат обем, който представлява количеството пространство, което те заемат на дадено място, и се дава чрез дължина, маса, порьозност, наред с други атрибути.
6. Те имат непроницаемост, което означава, че всяко тяло може да заема едно пространство и само едно пространство наведнъж, така че, когато даден обект се опита да заеме пространството на друго, едно от тези две ще бъде изместено.
7. Те имат плътност, което е съотношението между масата и обема на обекта. От най-високата до най-ниската плътност в щатите има: твърди вещества, течности и газове.
8. Има хомогенна и разнородна материя. В първия случай е почти невъзможно да се идентифицира какво го съставя, дори с помощта на микроскоп; докато във втория можете лесно да наблюдавате елементите, които са в него, и да ги разграничавате.
9. Притежава свиваемост, която е способността да намалява обема си, ако е подложен на външен натиск, например температура.
В допълнение към това могат да се подчертаят промените в състоянието на материята, които са тези процеси, при които агрегатното състояние на тялото променя своята молекулярна структура, за да се трансформира в друго състояние. Те са част от интензивните свойства на материята и това са:
- Сливане. Това е процесът, при който материята в твърдо състояние се трансформира в течно състояние чрез прилагане на топлинна енергия.
- Замразяване и втвърдяване. Това е, когато течността става твърда чрез процес на охлаждане, което прави структурата й много по-здрава и устойчива.
- Сублимация. Това е процесът, при който чрез добавяне на топлинна енергия атомите на определени твърди тела ще се движат бързо, за да се превърнат в газ, без да преминават през предишно течно състояние.
- Отлагане или кристализация. Като елиминира топлината от даден газ, той може да накара частиците, които го съставят, да се групират заедно, за да образуват няколко твърди кристала, без да се налага да преминават през течно състояние преди това.
- Кипене, изпаряване или изпаряване. Това е процесът, при който при подаване на топлина към течност тя ще се превърне в газ, тъй като нейните атоми се отделят.
- Кондензация и втечняване. Това е обратният процес на изпаряване, при който когато се приложи студ върху газ, частиците му ще се забавят и ще се доближат една до друга, докато отново образуват течност.
Какви са свойствата на материята
Свойствата на материята са разнообразни, тъй като в тях има голям брой компоненти, но те ще представят физични, химични, физикохимични, общи и специфични свойства. Не всички видове материя ще покажат всички тези свойства, тъй като например някои се отнасят за някакъв вид вещество, обект или маса, особено в зависимост от нейното агрегирано състояние.
Сред основните общи свойства на материята имаме:
Удължаване
Това е част от физическите свойства на материята, тъй като се отнася до степента и количеството на материята, която тя заема в космоса. Това означава, че те са обширни свойства: обем, дължина, кинетични енергии (това зависи от неговата маса и се дава от нейното изместване) и потенциал (даден от неговото положение в пространството), наред с други.
Тесто
Отнася се за количеството материя, което има даден обект или тяло, без да зависи от неговото разширение или положение; С други думи, количеството маса, присъстващо в него, не е свързано с това колко обем заема в пространството, така че обект, чието разширение е малко, може да има огромно количество маса и обратно. Перфектният пример са черните дупки, които имат неизмеримо количество маса спрямо тяхното пространство в пространството.
Инерция
В концепцията за материята това е свойството, което обектите имат да поддържат своето състояние на покой или да продължат движението си, освен ако сила извън него модифицира тяхното положение в пространството.
Порьозност
Между атомите, които съставляват определението за материя в тялото, има празни пространства, които в зависимост от един или друг материал тези пространства ще бъдат по-големи или по-малки. Това се нарича порьозност, което означава, че е обратното на уплътняването.
Делимост
Това е способността на телата да се фрагментират на по-малки парчета, дори при молекулни и атомни размери, до точката на разпадане. Това разделение може да бъде продукт на механични и физически трансформации, но няма да трансформира химичния си състав и няма да промени същността на материята.
Еластичност
Това се отнася до едно от основните свойства на материята и в този случай това е способността на обекта да се върне към първоначалния си обем, след като е бил подложен на натискаща сила, която го деформира. Това свойство обаче има ограничение и има материали, по-податливи на еластичност от други.
В допълнение към споменатите по-горе, важно е да се подчертаят другите физични свойства на материята и химическите свойства на материята, които съществуват и са многобройни. Между тях:
1. Физически свойства:
а) Интензивен или присъщ (специфични свойства)
- Външен вид: Основно в какво състояние е тялото и как изглежда.
- Цвят: Това също е свързано с външния вид, но има вещества, които имат различни цветове.
- Мирис: Зависи от неговия състав и се възприема от миризмата.
- Вкус: Как веществото се възприема на вкус.
- Точка на топене, кипене, замръзване и сублимация: Точката, в която веществото преминава от твърдо вещество в течност; течен до газиран; течен до твърд; и твърдо до газообразно; съответно.
- Разтворимост: Те се разтварят при смесване с течност или разтворител.
- Твърдост: Скала, в която материалът ще позволи да бъде надраскан, нарязан и пресечен от друг.
- Вискозитет: Устойчивост на течността да тече.
- Повърхностно напрежение: Това е способността на течността да се противопоставя на увеличаването на повърхността си.
- Електрическа и топлопроводимост: Способността на материала да провежда електричество и топлина.
- Ковкост: Свойство, което им позволява да се деформират, без да се чупят.
- Пластичност: Способност за деформиране и оформяне на нишки на материала.
- Термично разлагане: Когато се прилага топлина, веществото се трансформира химически.
б) Обширен или външен (общи свойства)
- Маса: Количество вещество в тялото.
- Обем: Пространството, което тялото заема.
- Тегло: Силата на бутане, която гравитацията има върху обекта.
- Налягане: Способността да изтласкат „това, което е около тях“.
- Инерция: Способността да остане неподвижна, освен ако външна сила не я движи.
- Дължина: Размерът на едномерния обект в пространството.
- Кинетична и потенциална енергия: Благодарение на нейното движение и положение в пространството.
2. Химични свойства:
- PH: Ниво на киселинност или алкалност на веществата.
- Изгаряне: Способността да гори с кислород, при което отделя топлина и въглероден диоксид.
- Йонизационна енергия: Енергия, получена за електрон, за да избяга от атомите си.
- Окисление: Способност за образуване на сложни елементи чрез загуба или печалба на електрони.
- Корозия: Това е способността на веществото да уврежда или поврежда структурата на материала.
- Токсичност: Степента, до която дадено вещество може да навреди на живия организъм.
- Реактивност: Склонност към комбиниране с други вещества.
- Запалимост: Възможност за генериране на топлинна детонация, причинена от високи външни температури.
- Химична стабилност: Способността на веществото да реагира на кислород или вода.
Състоянията на агрегиране на материята
Материята може да се появи в различни физически състояния. Това означава, че неговата консистенция, наред с други характеристики, ще бъде различна според структурата на нейните атоми и молекули, поради което говори за специфичните свойства на материята. Сред основните състояния, които могат да бъдат постигнати, са следните:
Твърдо
Твърдите тела имат особеността да имат атомите си много близо един до друг, което им придава твърдост и те се противопоставят на кръстосване или разрязване от друго твърдо тяло. Освен това те имат пластичност, което им позволява да се деформират под налягане, без непременно да се фрагментират.
Техният състав също им позволява да имат пластичност, което е възможността да образуват нишки от същия материал, когато противоположни сили идват към обекта, което му позволява да се разтегне; и точка на топене, така че при определена температура да може да трансформира състоянието си от твърдо в течно.
Течност
Атомите, съставляващи течности, са обединени, но с по-малка сила от твърдите; Те също така вибрират бързо, което им позволява да текат и техният вискозитет или устойчивост на движение ще зависи от вида на течността (колкото по-вискозна, толкова по-малко течност). Формата му ще се определя от контейнера, който го съдържа.
Подобно на твърдите вещества, те имат точка на кипене, при която те ще престанат да бъдат течни и ще станат газообразни; и те също имат точка на замръзване, при която те ще престанат да бъдат течни, за да станат твърди.
Газообразно
Атомите, присъстващи в газовете, са летливи, разпръснати и силата на гравитацията ги влияе в по-малка степен от предишните състояния на материята. Подобно на течността, тя няма форма, тя ще вземе тази на контейнера или средата, където е.
Това състояние на материята, подобно на течностите, има свиваемост и в по-голяма степен; има и натиск, което им дава качеството да пробутват това, което е около тях. Също така е способен да се превърне в течност под високо налягане (втечняване) и да елиминира топлинната енергия, може да се превърне в течен газ.
Плазмен
Това състояние на материята е едно от най-рядко срещаните. Техните атоми действат подобно на газообразни елементи, с тази разлика, че са заредени с електричество, макар и без електромагнетизъм, което ги прави добри електрически проводници. Тъй като има специфични характеристики, които не са свързани с останалите три състояния, той се счита за четвъртото агрегирано състояние на материята.
Какъв е законът за опазване на материята?
Законът за опазване на материята или Ломоносов-Лавоазие установява, че нито един вид материя не може да бъде унищожена, а трансформирана в друга с различни външни характеристики или дори на молекулярно ниво, но нейната маса остава. Тоест, подложен на някакъв физически или химичен процес, той запазва същата маса и тегло, както и в пространствените си пропорции (обемът, който заема).
Това откритие е направено от руските учени Михаил Ломоносов (1711-1765) и Антоан Лоран Лавоазие (1743-1794). Първият го наблюдава за първи път, когато оловните плочи не губят теглото си след разтопяване в запечатан съд; по това време обаче на тази констатация не се отдава дължимото значение.
Години по-късно Лавоазие експериментира със затворен съд, където кипи вода в продължение на 101 дни и чиято пара не изтича, а се връща в него. Той сравнява тежестите преди и след експеримента и заключава, че материята нито се създава, нито се унищожава, а се трансформира.
Този закон има своето изключение и това би било в случай на реакции от ядрен тип, тъй като при тях масата може да се преобразува в енергия и в обратна посока, така че е възможно да се каже, че те могат да бъдат "унищожени" или "създадени. ”За конкретна цел, но в действителност тя се трансформира, дори ако е в енергия.
Примери за материя
Сред основните примери за материя може да се подчертае следното по агрегирано състояние:
- Твърдо състояние: камък, дърво, чиния, стоманена пръчка, книга, блок, пластмасова чаша, ябълка, бутилка, телефон.
- Течно състояние: вода, масло, лава, масло, кръв, море, дъжд, сок, стомашни сокове.
Газът
- Газообразно състояние: Кислород, природен газ, метан, бутан, водород, азот, парникови газове, дим, водни пари, въглероден окис.
- Плазматично състояние: Огън, северното сияние, Слънцето и други звезди, слънчевите ветрове, йоносферата, електрическите разряди за индустриална употреба или материята, материята между планетите, звездите и галактиките, електрическите бури, неона в Плазмена форма от неонови лампи, плазмени монитори от телевизори или по друг начин.
