Unità A2
Gli stati
di
aggregazione
Unità 3 Il
percorso
delle idee
Gli stati di aggregazione
Gli stati della materia
L’aria e il metano sono, a
temperatura e pressione ambiente,
nello stato aeriforme.
Sappiamo anche che l’aria, come
pure il metano, può essere
compressa in bombole.
Questo è vero per tutti gli aeriformi, i
quali risultano avere:
• volume variabile in funzione della
temperatura e della pressione;
• forma variabile, poiché si adatta
al recipiente in cui sono contenuti.
Gli stati della materia
Gli stati di aggregazione
Gli stati
della
materia
Gli stati della materia
Le rocce, i mattoni e il ferro si
presentano allo stato solido.
I solidi hanno:
• volume praticamente costante,
variabile solo in piccolissima misura
in funzione della temperatura;
• forma propria, che può essere
cambiata solo con severe
sollecitazioni.
Gli stati di aggregazione
Gli stati della
materia
L’acqua, la benzina e il mercurio
si presentano allo stato liquido.
I liquidi hanno:
• volume praticamente costante, variabile
solo in misura modesta in funzione della
temperatura;
• forma variabile, che si adatta al recipiente
in cui sono contenuti.
Gli stati della materia
Gli stati di aggregazione
Esiste, in realtà, anche
un quarto stato di
aggregazione della
materia, il plasma, che
si forma portando un
gas a temperature
superiori a 5000 °C.
A questa temperatura (o
a temparature minori
ma a pressioni
bassissime come nella
lampada al plasma),
dagli atomi del gas si
staccano uno o più
elettroni esterni,
formando un sistema di
atomi carichi
positivamente ed
elettroni in equilibrio
tra loro.
Gli stati della materia
Gli stati della
materia
Gli stati di aggregazione
Riassumendo...
Gli stati della materia
Gli stati della materia
Gli stati di aggregazione
I passaggi di stato
Quasi tutti i corpi che ci
circondano possono
presentarsi in ciascuno
dei tre differenti stati
fisici: ciò dipende dalla
temperatura e dalla
pressione alle quali essi
si trovano. Quando, in
seguito a una variazione
della temperatura o della
pressione, i corpi
cambiano il loro stato, si
dice che si è verificato un
passaggio di stato.
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
I passaggi di stato
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
I passaggi di stato
La temperatura alla quale avviene la fusione (temperatura di fusione) è
uguale a quella alla quale avviene la solidificazione (temperatura di
solidificazione), si mantiene costante durante i passaggi di stato, è
caratteristica di una certa sostanza e assume valori diversi al variare
della pressione.
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
Scaldando un liquido però, si nota
che, quando questo raggiunge una
certa temperatura, al suo interno si
formano bolle di vapore che salgono
velocemente alla superficie
provocando un tumultuoso
rimescolamento: è l’ebollizione.
La temperatura alla quale avviene
questo processo (temperatura di
ebollizione) è caratteristica di ogni
sostanza e dipende direttamente
dalla pressione dell’ambiente
sovrastante il liquido.
I passaggi di stato
I passaggi
di stato
Gli stati di aggregazione
Esistono alcune sostanze, come le palline antitarme, che passano
direttamente dallo stato solido allo stato aeriforme (vapore).
Il fenomeno inverso può essere osservato nelle mattine invernali,
quando il vapore acqueo presente nell’aria passa allo stato solido e
tutto l’ambiente si ricopre di uno strato di brina bianca e lucente.
I passaggi di stato
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
Questi tre passaggi avvengono
con cessione di calore verso l’ambiente esterno
In generale, si può
affermare che a
determinate pressioni e
temperature tutte le
sostanze possono
fondere, evaporare o
sublimare assorbendo
calore e, viceversa,
solidificare, condensare
o brinare cedendo
calore.
I passaggi di stato
Questi tre passaggi avvengono
con assorbimento di calore dall’ambiente esterno
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
Per il momento, consideriamo che i costituenti di base di una sostanza
siano delle generiche particelle, di tipo diverso per ogni corpo.
Questa ipotesi sulla natura dei corpi ci consente di dare una buona
interpretazione dei passaggi di stato che abbiamo descritto.
I passaggi di stato
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
Tornando alla figura che conosciamo già...
Ecco come si spiegano i differenti stati della
materia.
I passaggi di stato
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione
Le particelle possono spiegare anche i due modi con cui può avvenire il
passaggio da liquido ad aeriforme: per evaporazione o per ebollizione.
L’evaporazione si ha quando le particelle si
allontanano solo dalla superficie del liquido;
l’ebollizione si verifica invece quando l’agitazione
delle particelle è così elevata da consentire loro di
passare allo stato di vapore da qualsiasi parte del
liquido.
I passaggi di stato
I passaggi di stato
Gli stati di aggregazione