voi stati fisici della materia corrispondono ai modi in cui la materia può apparire in natura.
Questi stati sono definiti in funzione della pressione, della temperatura e, soprattutto, delle forze che agiscono sulle molecole.
La materia, costituita da piccole particelle (atomi e molecole), corrisponde a tutto ciò che ha massa e occupa un certo posto nello spazio.
Poter presentarsi in tre stati: solido, liquido e gassoso.
Stati solidi, liquidi e gassosi
Allo stato solido, le molecole che compongono la materia rimangono strettamente unite e hanno una propria forma e volume costante, ad esempio il tronco di un albero o il ghiaccio (acqua allo stato solido).
Allo stato liquido, le molecole hanno già un'unione minore e una maggiore agitazione, per cui hanno una forma variabile e un volume costante, ad esempio l'acqua in un determinato contenitore.
Allo stato gassoso, le particelle che formano la materia mostrano un movimento intenso, poiché le forze di coesione non sono molto intense in questo stato. In questo stato, la sostanza ha forma e volume variabili.
Così, allo stato gassoso, la materia avrà una forma a seconda del contenitore in cui si trova, altrimenti rimarrà informe, proprio come l'aria che respiriamo e non vediamo.
Ad esempio, possiamo pensare alla bombola del gas, che ha un gas compresso che ha acquisito una certa forma.
Cambiamenti di stato fisico
A cambiamenti di stato fisico dipendono sostanzialmente dalla quantità di energia ricevuta o persa dalla sostanza. Ci sono essenzialmente cinque Tuta legale dei cambiamenti di stato fisico:
- Fusione: passaggio di stato solido per stato liquido tramite riscaldamento. Ad esempio, un cubetto di ghiaccio fuori dal congelatore si scioglie e si trasforma in acqua.
- Vaporizzazione: passaggio di stato liquido per stato gassoso che si ottiene in tre modi: riscaldamento (riscaldamento), bollente (acqua bollente) e evaporazione (stendibiancheria stendibiancheria).
- Liquefazione o condensazione: passaggio di stato gassoso per stato liquido attraverso il raffreddamento, ad esempio, la formazione di rugiada.
- solidificazione: passaggio di stato liquido per stato solido, cioè è il processo inverso alla fusione, che avviene per raffreddamento, ad esempio, dell'acqua liquida trasformata in ghiaccio.
- sublimazione: passaggio di stato solido per stato gassoso e viceversa (senza passare per lo stato liquido) e può avvenire per riscaldamento o raffreddamento di materia, ad esempio ghiaccio secco (anidride carbonica solidificata).
Altri stati fisici
Oltre ai tre stati fondamentali della materia, ce ne sono altri due: plasma e condensato di Bose-Einstein.
Il plasma è considerato il quarto stato fisico della materia e rappresenta lo stato in cui il gas viene ionizzato. Il Sole e le stelle sono fondamentalmente fatti di plasma.
Si crede che la maggior parte della materia che esiste nell'universo sia allo stato di plasma.
Oltre al plasma, esiste anche un quinto stato della materia chiamato condensato di Bose-Einstein. Che ha ricevuto questo nome perché è stato previsto teoricamente dai fisici Satyendra Bose e Albert Einstein.
Un condensato è caratterizzato da particelle che si comportano in modo estremamente organizzato e vibrano con la stessa energia come se fossero un singolo atomo.
Questo stato non si trova in natura ed è stato prodotto per la prima volta nel 1995 in un laboratorio.
Per raggiungerlo è necessario che le particelle siano sottoposte a una temperatura prossima allo zero assoluto (-273 ºC).
Esercizi risolti
1) Enem - 2016
In primo luogo, in relazione a ciò che chiamiamo acqua, quando gela, ci sembra di guardare qualcosa che è diventato pietra o terra, ma quando si scioglie e si scioglie.
disperso, diventa respiro e aria; l'aria, quando è bruciata, diventa fuoco; e, viceversa, il fuoco, quando si contrae e si estingue, ritorna alla forma dell'aria; l'aria, di nuovo concentrata e contratta, diventa nuvola e nebbia, ma da questi stati, se ulteriormente compressa, diventa acqua corrente, e da acqua ridiventa terra e pietre; e in questo modo, come ci sembra, si generano l'un l'altro in modo ciclico.
PLATONE. Timeo-Crizia. Coimbra: CECH, 2011.
Dal punto di vista della scienza moderna, i “quattro elementi” descritti da Platone corrispondono in realtà alle fasi solida, liquida, gassosa e plasmatica della materia. Le transizioni tra di loro sono ora intese come conseguenze macroscopiche delle trasformazioni subite dalla materia su scala microscopica.
Fatta eccezione per la fase plasmatica, queste trasformazioni subite dalla materia, a livello microscopico, sono associate ad a
a) scambio di atomi tra le diverse molecole del materiale.
b) trasmutazione nucleare degli elementi chimici del materiale.
c) ridistribuzione dei protoni tra i diversi atomi del materiale.
d) cambiamento nella struttura spaziale formata dai diversi costituenti del materiale.
e) alterazione delle proporzioni dei diversi isotopi di ciascun elemento presente nel materiale.
Alternativa d: cambiamento nella struttura spaziale formata dai diversi costituenti del materiale.
2) Enem - 2015
L'aria atmosferica può essere utilizzata per immagazzinare l'energia in eccesso generata nell'impianto elettrico, riducendone gli sprechi, attraverso il seguente processo: acqua e anidride carbonica vengono inizialmente rimossi dall'aria atmosferica e la massa d'aria rimanente viene raffreddata a - 198°C. Presente nella proporzione del 78% di questa massa d'aria, l'azoto gassoso viene liquefatto, occupando un volume 700 volte più piccolo. L'energia in eccesso del sistema elettrico viene utilizzata in questo processo, essendo parzialmente recuperata quando l'azoto liquido, esposto a temperatura ambiente, bolle e si espande, trasformando turbine che convertono l'energia meccanica in energia elettrico.
MACHADO, R. Disponibile su: www.correiobraziliense.com.br. Consultato il: 9 sett. 2013 (adattato).
Nel processo descritto, l'elettricità in eccesso viene immagazzinata dal
a) espansione dell'azoto durante l'ebollizione.
b) assorbimento di calore da parte dell'azoto durante l'ebollizione.
c) eseguire lavori sull'azoto durante la liquefazione.
d) rimozione dell'acqua e dell'anidride carbonica dall'atmosfera prima del raffreddamento.
e) rilascio di calore dall'azoto all'ambiente durante la liquefazione.
Alternativa c: eseguire lavori sull'azoto durante la liquefazione.
3) Enem - 2014
L'innalzamento della temperatura delle acque di fiumi, laghi e mari riduce la solubilità dell'ossigeno, mettendo a rischio le varie forme di vita acquatica che dipendono da questo gas. Se questo aumento di temperatura avviene con mezzi artificiali, diciamo che c'è inquinamento termico. Le centrali nucleari, per la natura stessa del processo di generazione dell'energia, possono causare questo tipo di inquinamento. Quale parte del ciclo di produzione di energia delle centrali nucleari è associata a questo tipo di inquinamento?
a) Fissione di materiale radioattivo.
b) Condensazione del vapore acqueo al termine del processo.
c) Conversione di energia da turbine da generatori.
d) Riscaldamento dell'acqua liquida per generare vapore acqueo.
e) Rilascio di vapore acqueo sulle pale della turbina.
Alternativa b: condensazione del vapore acqueo alla fine del processo.
Vedi anche:
- Formule di fisica
- Trasformazioni fisiche e chimiche
- Fenomeni fisici e chimici
