MATERIALE: OPPRINNELSE, EGENSKAPER, TILSTANDER OG EKSEMPLER - VITENSKAP - 2026

Den saken er det som har masse, inntar en plass i verdensrommet og er i stand til å samhandle gravitasjonskraften. Hele universet består av materie og har sitt opphav like etter Big Bang.

Materiale er til stede i fire tilstander: faststoff, væske, gass og plasma. Sistnevnte har mange likheter med gass, men har unike egenskaper, gjør den til den fjerde formen for aggregering.

Materiale består av atomer. Atomer består av nøytroner, protoner og elektroner

Egenskapene til materie er delt inn i to kategorier: generelle og kjennetegn. Generaler lar en skille saken fra det som ikke er. For eksempel er masse et kjennetegn ved materie, så vel som elektrisk ladning, volum og temperatur. Disse egenskapene er vanlige for ethvert stoff.

I sin tur er egenskapene de spesielle egenskapene som en type materie skiller seg fra en annen. Denne kategorien inkluderer tetthet, farge, hardhet, viskositet, konduktivitet, smeltepunkt, kompressibilitetsmodul og mange flere.

Hva er materie laget av?

Atomer er byggesteinene i saken. I sin tur består atomene av protoner, elektroner og nøytroner.

Elektrisk ladning

Elektrisk ladning er en iboende egenskap ved partiklene som utgjør materie. Protoner har en positiv ladning og elektroner lades negativt, nøytroner mangler en elektrisk ladning.

I atomet finnes protoner og elektron i like store mengder, derfor er atomet - og materie generelt - vanligvis i en nøytral tilstand.

Illustrasjon som representerer et atom. Protoner og nøytroner er i samme antall i kjernen. Elektroner er på forskjellige orbitalnivåer rundt kjernen

Materiens opprinnelse

Materiens opprinnelse er i de første øyeblikkene av dannelsen av universet, et stadium der lette elementer som helium, litium og deuterium (en isotop av hydrogen) begynte å danne seg.

NASA / WMAP Science Team / Art av Dana Berry

Denne fasen er kjent som Big Bang-nukleosyntese, prosessen med generering av atomkjerner fra deres bestanddeler: protoner og nøytroner. Korte øyeblikk etter Big Bang kjølet universet seg ned og protoner og nøytroner ble sammen for å danne atomkjerner.

Stjernedannelse og opprinnelse til elementer

Senere, når stjernene ble dannet, syntetiserte kjernene deres de tyngste elementene gjennom kjernefusjonsprosesser. Slik stammet vanlig stoff, hvorfra alle kjente objekter i universet er dannet, inkludert levende vesener.

Imidlertid mener forskere i dag at universet ikke består helt av vanlig materie. Den eksisterende tettheten av denne saken forklarer ikke mange av de kosmologiske observasjonene, for eksempel utvidelsen av universet og hastigheten til stjerner i galakser.

Stjerner beveger seg raskere enn forutsagt av tettheten av vanlig materie, og det er grunnen til at eksistensen av en ikke-synlig materie som er ansvarlig blir postulert. Det handler om mørk materie.

Eksistensen av en tredje klasse materie blir også postulert, assosiert med det som kalles mørk energi. Husk at materie og energi er like, i samsvar med det Einstein påpekte.

Det vi vil beskrive videre refererer utelukkende til den vanlige saken vi er laget av, som har masse og andre generelle egenskaper og mange veldig spesifikke, avhengig av type materiale.

Materiens egenskaper

- Generelle egenskaper

De generelle egenskapene til materie er felles for det hele. For eksempel har et stykke tre og et stykke metall masse, opptar et volum og har en viss temperatur.

Masse, vekt og treghet

Masse og vekt er begreper som ofte er forvirrede. Imidlertid er det en grunnleggende forskjell mellom dem: massen til en kropp er den samme - med mindre den opplever tap - men vekten til det samme objektet kan endre seg. Vi vet at vekten på jorden og på månen ikke er den samme, siden jordens tyngdekraft er større.

Derfor er masse en skalær mengde, mens vekt er vektor. Dette betyr at vekten til et objekt har størrelse, retning og sans, fordi det er kraften som Jorden - eller Månen eller en annen astronomisk gjenstand - drar gjenstanden mot sentrum. Her er retningen og sansen "mot sentrum", mens størrelsen tilsvarer den numeriske delen.

For å uttrykke massen er et tall og en enhet nok. For eksempel snakker de om et kilo mais, eller massevis av stål. I International System of Units (SI) er enheten for masse kilo.

En annen ting vi vet helt sikkert, fra hverdagens erfaring, er at det er vanskeligere å flytte veldig massive gjenstander enn lettere gjenstander. Sistnevnte synes det er lettere å endre bevegelser. Det er en egenskap av materie som kalles treghet, som måles gjennom masse.

Volum

Materie opptar en viss mengde plass, som ikke er okkupert av noen annen sak. Dette er derfor ugjennomtrengelig, noe som betyr at det gir motstand mot andre saker som okkuperer samme sted.

For eksempel, når du bløtlegger en svamp, er væsken plassert i porene til svampen, uten å okkupere samme sted som den. Det samme gjelder brukket, porøse bergarter som inneholder olje.

Temperatur

Atomer er organisert i molekyler for å gi struktur til materien, men når de først er oppnådd, er disse partiklene ikke i statisk likevekt. Tvert imot, de har en karakteristisk vibrasjonsbevegelse, som blant annet avhenger av deres disposisjon.

Denne bevegelsen er assosiert med materiens indre energi, som måles gjennom temperatur.

- Karakteristiske egenskaper

De er mange og studien deres bidrar til å karakterisere de forskjellige interaksjonene som materie er i stand til å etablere. Noe av det viktigste er tetthet: et kilo jern og et annet trevirke veier det samme, men kiloet jern opptar mindre volum enn kiloet tre.

Tetthet er forholdet mellom masse og volum den opptar. Hvert materiale har en tetthet som er karakteristisk for det, selv om det ikke er ufravikelig, siden temperatur og trykk kan utføre viktige modifikasjoner.

En annen veldig spesiell egenskap er elastisitet. Ikke alle materialer har samme oppførsel når de blir strukket eller komprimert. Noen er veldig motstandsdyktige, andre er lett deformerbare.

På denne måten har vi mange egenskaper til materie som kjennetegner dens oppførsel i utallige situasjoner.

Status for materialet

Vann i flytende, fast og gassformig tilstand.

Materiale vises for oss i tilstander av aggregering, avhengig av den sammenhengende kraften mellom partiklene som utgjør den. På denne måten er det fire stater som forekommer naturlig:

-Fast

-Liquids

-Gass

Plasma

Fast

Faststoffstoff har en veldig godt definert form, siden bestanddelens partikler er meget sammenhengende. Den har også en god elastisk respons, siden når den er deformert, har faststoffstoffet en tendens til å gå tilbake til sin opprinnelige tilstand.

væsker

Væsker har formen på beholderen som inneholder dem, men de har likevel et godt definert volum, siden molekylbindingene, selv om de er mer fleksible enn i faste stoffer, fremdeles gir tilstrekkelig samhold.

gasser

Materiale i gassform er karakterisert ved at dens bestanddeler ikke er tett bundet. Faktisk har de stor bevegelighet, og det er derfor gasser mangler form og ekspanderer til de fyller volumet på beholderen som inneholder dem.

De tre mest kjente sakene. Josell7

Plasma

Plasma er stoff i gassform og ioniseres også. Det ble tidligere nevnt at stoff generelt er i en nøytral tilstand, men når det gjelder plasma har en eller flere elektroner skilt seg fra atomet og etterlatt det med en nettoladning.

Selv om plasma er det minst kjente av tilstandene i saken, er sannheten at det bugner i universet. For eksempel eksisterer plasma i jordas ytre atmosfære, så vel som i solen og andre stjerner.

På laboratoriet er det mulig å lage plasma ved å varme opp en gass til elektronene skiller seg fra atomene, eller ved å bombardere gassen med høyenergistråling.

Eksempler på materie

Vanlige gjenstander

Ethvert vanlig objekt er laget av materie, som:

• Bok
• En stol
• Et bord
• Timber
• Glass.

Elementær materie

I elementær materie finner vi elementene som utgjør den periodiske tabellen over elementer, som er den mest elementære delen av materien. Alle gjenstandene som utgjør saken, kan deles inn i disse små elementene.

• Aluminium
• barium
• argon
• Boron
• Kalsium
• gallium
• Indisk.

Organisk materiale

Det er saken som er skapt av levende organismer og basert på kjemien til karbon, et lett element som lett kan danne kovalente bindinger. Organiske forbindelser er lange kjeder med molekyler med stor allsidighet, og livet bruker dem til å utføre dens funksjoner.

antimaterie

Det er en type materie der elektronene er positivt ladet (positroner) og protoner (antiprotoner) er negativt ladet. Selv om nøytronene er ansvarlige, har også deres antipartikkel kalt anti-nøytron, laget av antikvarker.

Antimateriepartikler har samme masse som materiepartikler og forekommer i naturen. Positroner er blitt påvist i kosmiske stråler, strålingen som kommer fra det ytre rom, siden 1932. Og antipartikler av alle slag er blitt produsert i laboratorier , gjennom bruk av atomakseleratorer.

Et kunstig anti-atom ble til og med opprettet, sammensatt av en positron som kretser rundt et antiproton. Det varte ikke lenge, siden antimateriell ødelegger i nærvær av materie og produserte energi.

Mørk materie

Målet som Jorden er sammensatt av, finnes også i resten av universet. Kjernene til stjerner fungerer som gigantiske fisjonreaktorer der det stadig skapes atomer som er tyngre enn hydrogen og helium.

Som vi har sagt før, antyder imidlertid atferden til universet en mye høyere tetthet enn det som er observert. Forklaringen kan ligge i en type materie som ikke sees, men som gir effekter som kan observeres og som oversettes til gravitasjonskrefter som er mer intense enn tettheten av observerbar materie gir.

Mørk materie og energi antas å utgjøre 90% av universet (førstnevnte bidrar med 25% av totalen). Dermed ville bare 10% vanlig materie og resten være mørk energi, som ville være homogent fordelt over hele universet.

referanser

1. Kjemi Libretexts. Fysiske og kjemiske egenskaper ved materie. Gjenopprettet fra: chem.libretexts.org.
2. Hewitt, Paul. 2012. Konseptuell fysisk vitenskap. Femte. Ed. Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2010. Physics: A Conceptual World View. Syvende. Edition. Cengage.
4. Tillery, B. 2013. Integrate Science.6th. Edition. MacGraw Hill.
5. Wikipedia. Saken. Gjenopprettet fra: es.wikipedia.org.
6. Wilczec, F. Massens opprinnelse gjenopprettet fra: web.mit.edu.