Gli stati
della
materia
Ambra Domenella
Elena Curiale
Elisa Bugossi
Mery Ricci
L’atomo
Tutte le sostanze sono composte da molecole che a loro volta sono
costituite da atomi. Questi ultimi però sono divisibili in tre parti:
1.
il nucleo che costituisce la parte centrale
2.
I protoni(carica positiva) e i neutroni(carica neutra) contenuti nel
nucleo
3.
Gli elettroni(carina negativa) esterni al nucleo,che girano su delle
orbite.
Gli atomi sono legati tra loro da forze elettriche che si possono spezzare solo
fornendo una sufficiente quantità di energia.
La materia può trovarsi in tre diversi stati:
Solido,liquido e gassoso a seconda dell’organizzazione molecolare.
IL SOLIDO
Lo stato solido è uno
stato condensato
della materia; gli
atomi in questo caso
occupano posizioni
fisse e non possono
allontanarsi gli uni
dagli altri ma soltanto
vibrare intorno alle
posizioni d’equilibrio.
Generalmente, le
particelle hanno una
disposizione ordinata, in
reticoli cristallini
regolari quindi la
forma di un solido
non può cambiare
spontaneamente.
IL LIQUIDO
Le molecole o atomi che
costituiscono il liquido
interagiscono fra loro,
sebbene non fortemente
come nel solido. Le
particelle non sono fra loro
in posizioni fisse,sono
libere di scorrere le une
sulle altre e di
conseguenza un liquido
possiede un volume
proprio ma non ha forma
propria, acquistando
quella del recipiente che
lo contiene.
IL GAS
Il gas è un aeriforme che si
trova nello stato di
vapore;in questo caso le
forze intermolecolari sono
praticamente
inesistenti,con c’è più
coesione tra loro,sono
liberi di muoversi
assumendo ognuno una
velocità. Le particelle
atomiche o molecolari del
gas quindi interagiscono
urtandosi continuamente
l'un l'altra. Per questo un
gas non ha un volume
definito ma tende ad
occupare tutto lo spazio a
sua disposizione, e
assume la forma del
contenitore che lo
contiene, riempiendolo.
Tutti i corpi, se sottoposti ad una variazione di temperatura,
subiscono deformazioni più o meno evidenti. Questo
perché qualsiasi aumento di temperatura di un corpo è
accompagnato da un aumento della velocità di
vibrazione delle sue molecole e conseguentemente da
un numero maggiore di urti che queste subiscono.
Questi fenomeni determinano un incremento della
distanza media tra le molecole, per cui il risultato finale si
traduce in un aumento del volume.
Brinamento
Evaporazione
Fusione
solido
gassoso
liquido
Solidificazione
Sublimazione
Condensazione
DILATAZIONE
VOLUMICA
DEI SOLIDI
Anche i liquidi, con
l’aumentare della
temperatura,
seguono la stessa
legge della
dilatazione volumica
dei liquidi:
Δ V = α * V0* Δ T
In questo caso però il
coefficiente di
dilatazione volumica
(K-1) è maggiore di
quello del solido
poiché in essi le forze
di coesione
molecolari sono più
debole che nei solidi.
DILATAZIONE
LINEARE DEI
SOLIDI
La dilatazione che il
solido subisce si può
anche manifestare nella
direzione della lunghezza
quindi si parlerà di
dilatazione lineare:
Δl = λ* l0 * ΔT
Dove λ è il coefficiente di
dilatazione lineare ( K-1),
l0 la lunghezza iniziale (m)
e T è la variazione di
temperatura (K o °C)
DILATAZIONE
VOLUMICA
DEI LIQUIDI
Anche i liquidi, con
l’aumentare della
temperatura, seguono la
stessa legge della
dilatazione volumica dei
liquidi:
Δ V =α * V0* Δ T
In questo caso però il
coefficiente di
dilatazione volumica
(K-1) è maggiore di
quello del solido poiché
in essi le forze di
coesione molecolari
sono più debole che nei
solidi.
DILATAZIONE
VOLUMICA
DEI LIQUIDI
Anche i liquidi,con
l’aumentare della
temperatura, seguono la
stessa legge della
dilatazione volumica dei
liquidi:
Δ V =α * V0* Δ T
In questo caso però il
coefficiente di
dilatazione volumica
(K-1) è maggiore di
quello del solido poiché
in essi le forze di
coesione molecolari
sono più debole che nei
solidi.
DILATAZIONE VOLUMICA
DEI GAS
A pressione costante, quando la
temperatura di un gas aumenta, anche il suo
volume aumenta.
Questo cambiamento di volume è regolato
dalla Legge di Gay-Lussac.
Questa legge può
essere
V (m3)
rappresentata dal
grafico di
Clapeyron
V =V0 *(1+ αT)
V0
T0 (TEMPERATURA ASSOLUTA)
T (°C)
Coefficiente di dilatazione termica
La dilatazione termica dei corpi è una proprietà tipica dei materiali, che consiste
nel variare le proprie dimensioni all'aumentare della temperatura. La
dilatazione termica viene quantificata tramite un coefficiente di
dilatazione termica il quale, in relazione alla variazione fisica del corpo,
può essere:
•
•
Coefficiente di dilatazione lineare
Coefficiente di dilatazione volumica:
dei solidi è tre volte più grande del coefficiente di dilatazione lineare di
uno stesso materiale e
dei liquidi è maggiore di quello dei solidi.