Физический мир вокруг нас состоит из материи. С помощью наших пяти чувств мы можем распознавать или воспринимать различные типы материи. Некоторые легко воспринимаются как камень, который можно увидеть и держать в руке, другие труднее распознать или не могут быть восприняты одним из органов чувств; например, воздух. Дело в том, что все, что имеет массу и вес, занимает место в пространстве, впечатляет наши чувства и испытывает феномен инерции (сопротивление, предлагаемое для изменения положения).
Что такое материя
Содержание
Согласно физике, определение материи - это все, что составляет то, что занимает область в пространстве-времени, или, как это описывает его этимологическое происхождение, это субстанция, из которой сделаны все вещи. Другими словами, концепция материи устанавливает, что это все, что присутствует во Вселенной, имеет массу и объем, что может быть измерено, воспринято, количественно определено, наблюдаться, что занимает место в пространстве-времени и регулируется законами природы..
В дополнение к этому, материя, присутствующая в объектах, обладает энергией (способность тел выполнять работу, например перемещаться или переходить из одного состояния в другое), что позволяет ей распространяться в пространстве-времени (что является концепцией пространства и времени вместе: какой объект занимает определенное пространство в определенной точке на временной шкале). Важно отметить, что не все формы материи, обладающие энергией, обладают массой.
Материя есть во всем, поскольку она проявляется в разных физических состояниях; следовательно, он может существовать как в молоте, так и внутри воздушного шара. Также есть разные виды; Итак, живое тело - это материя, так же как и неодушевленный объект.
Определение материи также указывает на то, что она состоит из атомов, которые представляют собой бесконечно малую единицу материи, которая считалась самой маленькой, пока не было обнаружено, что она, в свою очередь, состоит из других более мелких частиц (электроны с отрицательным зарядом; протоны с положительным зарядом; нейтроны с нейтральным зарядом или без него).
Их 118 типов, которые упоминаются в Периодической таблице элементов, которые представляют собой вещества одного типа атома, в то время как соединения - это вещества, состоящие из двух или более атомов, например, вода (водород и кислород). В свою очередь, молекулы являются частью вещества и определяются как группы атомов с установленной конфигурацией, чья связь является химической или электромагнитной.
Объект или что-либо в мире может состоять из различных типов материи, например, лепешки или крупинки соли, и при изменении их физического состояния могут быть получены различные виды материалов. Эта модификация может быть физической или химической. Физическая модификация происходит, когда внешний вид объекта изменяется или трансформируется, в то время как химия происходит, когда происходит изменение его атомного состава.
Дело ранжируется по уровню сложности. В случае живых организмов, от самых простых до самых сложных, при классификации материи мы имеем:
- Субатомный: частицы, из которых состоит атом: протоны (+), нейтроны (без заряда) и электроны (-).
- Атомный: минимальная единица материи.
- Молекулярные: группы из двух или более атомов, которые могут быть одного или разных типов и образовывать другой класс материи.
- Клетка: наименьшая единица всех живых организмов, состоящая из сложных молекул.
- Ткань: группа клеток, функция которых одинакова.
- Органы: состав тканей члена, выполняющего определенную функцию.
- Система или аппарат: состав органов и тканей, которые работают вместе для определенной функции.
- Организм: это совокупность органов, систем, клеток живого существа, человека. В данном случае, хотя он и является частью группы многих подобных, он уникален своей ДНК, которая отличается от всех других представителей этого вида.
- Население: похожие организмы, которые сгруппированы и живут в одном пространстве.
- Виды: совокупность всех популяций организмов одного типа.
- Экосистема: соединение различных видов через пищевые цепи в определенной среде.
- Биом: группы экосистем в регионе.
- Биосфера: совокупность всех живых существ и окружающей среды, с которой они связаны.
Характеристики вещества
Чтобы определить, что такое материя, важно упомянуть, что у нее есть характеристики. Характеристики материи варьируются в зависимости от физического состояния, в котором они находятся, то есть в соответствии с образованием и структурой, из которых состоят атомы, и тем, насколько они связаны друг с другом. Каждый из них будет определять, как тело, объект, вещество или масса выглядят или взаимодействуют. Но есть характеристики, общие для всего, что состоит из материи, и они следующие:
1. Они представляют собой различные агрегатные состояния вещества: твердое, жидкое, газовое и плазменное. В дополнение к этим физическим состояниям материи есть два менее известных состояния: сверхтекучее (которое не имеет вязкости и может течь без какого-либо сопротивления бесконечным образом в замкнутом контуре) и сверхтвердое (твердое и жидкое вещество, когда в то же время), и считается, что гелий может представлять все состояния вещества.
2. У них есть масса, которая представляет собой количество вещества в данном объеме или области.
3. Они представляют собой вес, который представляет степень, до которой сила тяжести будет оказывать давление на указанный объект; то есть, сколько силы притяжения имеет земля на себе.
4. Они показывают температуру, то есть количество тепловой энергии, присутствующей в них. Между двумя телами с одинаковой температурой не будет передачи одного и того же, следовательно, оно останется одинаковым в обоих; С другой стороны, в двух телах с разными температурами более горячее будет передавать свою тепловую энергию более холодному.
5. У них есть объем, который представляет собой количество места, которое они занимают в данном месте, и определяется длиной, массой, пористостью и другими атрибутами.
6. Они непроницаемы, что означает, что каждое тело может занимать одно пространство и только одно пространство за раз, так что, когда объект пытается занять пространство другого, одно из этих двух будет перемещено.
7. У них есть плотность, которая представляет собой отношение массы к объему объекта. От самой высокой до самой низкой плотности в состояниях есть: твердые тела, жидкости и газы.
8. Есть однородная и неоднородная материя. В первом случае определить, из чего он состоит, практически невозможно даже с помощью микроскопа; а во втором вы можете легко наблюдать элементы, которые в нем, и различать их.
9. Он обладает сжимаемостью, то есть способностью уменьшать свой объем, если он подвергается воздействию внешнего давления, например температуры.
В дополнение к этому, можно выделить изменения в состоянии вещества, то есть те процессы, в которых агрегатное состояние тела изменяет свою молекулярную структуру, чтобы перейти в другое состояние. Они являются частью интенсивных свойств материи, а именно:
- Слияние. Это процесс, при котором материя в твердом состоянии превращается в жидкое состояние за счет приложения тепловой энергии.
- Замораживание и затвердевание. Это когда жидкость становится твердой в процессе охлаждения, делая ее структуру более прочной и устойчивой.
- Сублимация. Это процесс, при котором, добавляя тепловую энергию, атомы определенных твердых тел быстро переходят в газ, не переходя через предыдущее жидкое состояние.
- Осаждение или кристаллизация. Путь устранения тепла из газа, это может вызвать частицы, которые делают его до группы вместе, чтобы сформировать несколько твердых кристаллов, без того, чтобы пройти через жидкое состояние ранее.
- Кипячение, испарение или испарение. Это процесс, при котором при воздействии тепла на жидкость она превращается в газ по мере разделения атомов.
- Конденсация и разжижение. Это обратный процесс испарения, при котором при воздействии холода на газ его частицы замедляются и приближаются друг к другу, пока снова не образуют жидкость.
Какие свойства материи
Свойства материи разнообразны, поскольку в них есть большое количество компонентов, но они будут иметь физические, химические, физико-химические, общие и специфические свойства. Не все типы материи будут проявлять все эти свойства, поскольку, например, некоторые из них применимы к определенному типу вещества, объекта или массы, особенно в зависимости от его агрегатного состояния.
Среди основных общих свойств материи мы имеем:
Расширение
Это часть физических свойств материи, поскольку она относится к размеру и количеству вещества, которое она занимает в пространстве. Это означает, что это обширные свойства: объем, длина, кинетическая энергия (она зависит от его массы и определяется его перемещением) и потенциал (определяемый его положением в пространстве), среди прочего.
Тесто
Это относится к количеству вещества, которое имеет объект или тело, независимо от его протяженности или положения; Другими словами, количество присутствующей в нем массы не связано с тем, какой объем он занимает в пространстве, поэтому объект с небольшим размером может иметь огромную массу и наоборот. Прекрасный пример - черные дыры, масса которых не поддается количественному измерению относительно их размеров в космосе.
Инерция
В концепции материи это свойство объектов поддерживать состояние покоя или продолжать движение, за исключением случаев, когда внешняя сила изменяет их положение в пространстве.
Пористость
Между атомами, составляющими определение материи в теле, есть пустоты, которые, в зависимости от того или иного материала, будут больше или меньше. Это называется пористостью, что означает, что это противоположно уплотнению.
Делимость
Это способность тел дробиться на более мелкие части, даже с молекулярными и атомными размерами, вплоть до распада. Это разделение может быть продуктом механических и физических преобразований, но оно не изменит его химический состав и не изменит сути того, что есть материя.
Эластичность
Это относится к одному из основных свойств материи, и в данном случае это способность объекта возвращаться в свой первоначальный объем после того, как он был подвергнут деформирующей силе сжатия. Однако у этого свойства есть предел, и есть материалы, более склонные к эластичности, чем другие.
Помимо упомянутых выше, важно выделить другие физические свойства вещества и химические свойства вещества, которые существуют и многочисленны. Между ними:
1. Физические свойства:
а) Интенсивное или внутреннее (специфические свойства)
- Внешний вид: В первую очередь, в каком состоянии находится тело и как оно выглядит.
- Цвет: это также связано с внешним видом, но есть вещества, которые имеют разный цвет.
- Запах: это зависит от его состава и воспринимается по запаху.
- Вкус: как вещество воспринимается по вкусу.
- Точка плавления, кипения, замерзания и сублимации: точка, при которой вещество переходит из твердого состояния в жидкое; жидкость до газировки; от жидкого к твердому; от твердого до газообразного; соответственно.
- Растворимость: растворяются при смешивании с жидкостью или растворителем.
- Твердость: шкала, в которой материал позволяет поцарапать, разрезать и пересечь другой.
- Вязкость: сопротивление жидкости течению.
- Поверхностное натяжение: это способность жидкости сопротивляться увеличению своей поверхности.
- Электрическая и теплопроводность: способность материала проводить электричество и тепло.
- Податливость: свойство, позволяющее им деформироваться без разрушения.
- Пластичность: способность деформировать и формировать нити материала.
- Термическое разложение: при воздействии тепла вещество химически преобразуется.
б) Экстенсивные или внешние (общие свойства)
- Масса: количество вещества в теле.
- Объем: пространство, которое занимает тело.
- Вес: толкающая сила, которую гравитация оказывает на объект.
- Давление: способность выталкивать то, что их окружает.
- Инерция: способность оставаться неподвижным, если внешняя сила не перемещает его.
- Длина: размер одномерного объекта в пространстве.
- Кинетическая и потенциальная энергия: из-за ее движения и положения в пространстве.
2. Химические свойства:
- PH: Уровень кислотности или щелочности веществ.
- Горение: способность гореть кислородом, при котором выделяется тепло и углекислый газ.
- Энергия ионизации: энергия, получаемая электроном, чтобы покинуть его атомы.
- Окисление: способность образовывать сложные элементы за счет потери или получения электронов.
- Коррозия: это способность вещества повреждать или разрушать структуру материала.
- Токсичность: степень, в которой вещество может нанести вред живому организму.
- Реакционная способность: склонность к соединению с другими веществами.
- Воспламеняемость: способность генерировать тепловую детонацию, вызванную высокими внешними температурами.
- Химическая стабильность: способность вещества реагировать с кислородом или водой.
Агрегатные состояния вещества
Материя может находиться в разных физических состояниях. Это означает, что его консистенция, среди других характеристик, будет различаться в зависимости от структуры его атомов и молекул, поэтому он говорит о конкретных свойствах материи. Среди основных состояний, которых можно достичь, можно выделить следующие:
Твердый
Особенность твердых тел состоит в том, что их атомы расположены очень близко друг к другу, что придает им твердость, и они сопротивляются пересечению или разрезанию другим твердым телом. Кроме того, они обладают пластичностью, что позволяет им деформироваться под давлением без обязательного дробления.
Их состав также позволяет им обладать пластичностью, то есть возможностью формировать нити из того же материала, когда противодействующие силы действуют на объект, позволяя ему растягиваться; и точка плавления, так что при определенной температуре он может преобразовывать свое состояние из твердого в жидкое.
Жидкость
Атомы, составляющие жидкости , объединены, но с меньшей силой, чем твердые тела; Они также быстро вибрируют, что позволяет им течь, а их вязкость или сопротивление движению будет зависеть от типа жидкости (чем более вязкая, тем менее текучая). Его форма будет определяться контейнером, в котором он находится.
Как и твердые вещества, они имеют точку кипения, при которой они перестают быть жидкими и становятся газообразными; и у них также есть точка замерзания, при которой они перестают быть жидкими, чтобы стать твердыми.
Газообразный
Атомы, присутствующие в газах, летучие, рассредоточенные, и сила тяжести влияет на них в меньшей степени, чем на предыдущие состояния вещества. Как и жидкость, она не имеет формы, она принимает форму контейнера или среды, в которой находится.
Это состояние вещества, как и жидкости, обладает сжимаемостью и в большей степени; он также оказывает давление, что дает им возможность толкать то, что их окружает. Он также способен превращаться в жидкость под высоким давлением (сжижение) и устранять тепловую энергию, он может превращаться в сжиженный газ.
Плазматический
Это состояние материи - одно из наименее распространенных. Их атомы действуют аналогично газообразным элементам, с той разницей, что они заряжены электричеством, но без электромагнетизма, что делает их хорошими электрическими проводниками. Поскольку у него есть особые характеристики, которые не связаны с тремя другими состояниями, оно считается четвертым агрегатным состоянием материи.
Что такое закон сохранения материи?
Закон сохранения материи, или Ломоносова-Лавуазье, устанавливает, что один тип материи не может быть разрушен, но преобразован в другой с другими внешними характеристиками или даже на молекулярном уровне, но масса его остается. То есть, подвергаясь некоторому физическому или химическому процессу, он сохраняет ту же массу и вес, а также в своих пространственных пропорциях (объем, который он занимает).
Это открытие сделали русские ученые Михаил Ломоносов (1711-1765) и Антуан Лоран Лавуазье (1743-1794). Первые наблюдали это впервые, когда свинцовые пластины не теряли веса после плавления в герметичной емкости; однако в то время этому открытию не придали должного значения.
Спустя годы Лавуазье экспериментировал с закрытым сосудом, в котором он кипятил воду в течение 101 дня и пар не выходил, а возвращался в него. Он сравнил веса до и после эксперимента и пришел к выводу, что материя не создается и не разрушается, а трансформируется.
У этого закона есть свое исключение, и это было бы в случае реакций ядерного типа, поскольку в них масса может быть преобразована в энергию и в обратном направлении, поэтому можно сказать, что они могут быть «разрушены» или «созданы». «Для определенной цели, но на самом деле она трансформируется, даже если это энергия.
Примеры материи
Среди основных примеров материи по агрегатному состоянию можно выделить следующие:
- Твердое тело: камень, дерево, пластина, стальной стержень, книга, блок, пластиковый стаканчик, яблоко, бутылка, телефон.
- Жидкое состояние: вода, масло, лава, масло, кровь, море, дождь, сок, желудочный сок.
Газ
- Газообразное состояние: кислород, природный газ, метан, бутан, водород, азот, парниковые газы, дым, водяной пар, окись углерода.
- Плазматическое состояние: огонь, северное сияние, Солнце и другие звезды, солнечные ветры, ионосфера, электрические разряды промышленного использования или использования, материя между планетами, звездами и галактиками, электрические бури, неон в Форма плазмы от неоновых ламп, плазменных мониторов от телевизоров или чего-либо еще.
