Materia

La materia è tutto ciò che circonda il mondo fisico. Con i nostri cinque sensi possiamo riconoscere o percepire vari tipi di esso. Alcuni facilmente osservati come una pietra, che può essere vista e tenuta in mano, altri sono riconosciuti meno facilmente o non possono essere percepiti da uno dei sensi; ad esempio, l’aria. Questo è definito come tutto ciò che ha massa e peso, occupa un posto nello spazio, impressiona i nostri sensi e sperimenta il fenomeno dell’inerzia (resistenza che offre di cambiare posizione).

Cos’è la materia

La sua definizione, secondo la fisica, è tutto ciò che compone o occupa una regione nello spazio-tempo, o, come la descrive la sua origine etimologica, è la sostanza di cui sono fatte tutte le cose. In altre parole, il concetto di materia stabilisce che è tutto ciò che è presente nell’Universo che ha massa e volume, che può essere misurato, percepito, quantificato, osservato, che occupa un posto spaziotemporale e che è governato dalle leggi della natura.

Oltre a questo, lo stesso presente negli oggetti, possiede energia (la capacità dei corpi di eseguire un lavoro, come muoversi o cambiare da uno stato all’altro), che gli consente di propagarsi nello spazio-tempo (che è un concetto di spazio e tempo combinati: quale oggetto occupa un certo spazio in un punto specifico della linea temporale). È importante notare che non tutte le forme che possiedono energia hanno massa.

C’è materia in tutto, poiché è presentata in diversi stati fisici; pertanto, può esistere sia in un martello che all’interno di un palloncino. Ci sono anche vari tipi; quindi un corpo vivente è composto da esso, così come un oggetto inanimato.

La definizione di materia sottolinea anche che questa è composta da atomi, che sono un’unità infinitesimale di esso, che pensava fosse la più piccola, fino a quando non si scoprì che, a loro volta, costituiscono altre particelle più piccole (elettroni, che hanno carica negativa; protoni, che hanno carica positiva; e neutroni, la cui carica è neutra o non ne hanno).

Ci sono 118 tipi di questi elementi, che sono menzionati nella Tavola periodica degli elementi, che sono sostanze di un singolo tipo di atomo, mentre i composti, sono sostanze che sono costituite da due o più atomi, ad esempio acqua (idrogeno e ossigeno). A loro volta, le molecole ne fanno parte e sono definite come gruppi di atomi con una configurazione stabilita, il cui legame è chimico o elettromagnetico.

Un oggetto, o qualsiasi cosa nel mondo, può essere costituito da diversi tipi di materia, come una torta o un granello di sale, e diversi tipi di materiali possono essere ottenuti se il loro stato fisico cambia.

Tale modifica può essere fisica o chimica. La modifica fisica si verifica quando l’aspetto dell’oggetto viene alterato o trasformato, mentre la chimica si verifica quando c’è un’alterazione nella composizione atomica dell’oggetto.

È anche classificato in base al suo livello di complessità. Nel caso degli organismi viventi, dal più semplice al più complesso, nella classificazione della materia:

• Particelle subatomiche che compongono l’atomo: protoni (+), neutroni (senza carica) ed elettroni (-).
• Atomico: unità minima di materia.
• Molecolare: gruppi di due o più atomi, che possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso, e formano una diversa classe di materia.
• Cellulare: l’unità minima di qualsiasi organismo vivente, costituito da molecole complesse.
• Tessuto: un gruppo di cellule la cui funzione è la stessa.
• Organi: la composizione dei tessuti in un membro che svolge una certa funzione.
• Sistema o apparato: la composizione di organi e tessuti che funzionano insieme per una funzione specifica.
• Organismo: è l’insieme di organi,sistemi, cellule, di un essere vivente, l’individuo. In questo caso, sebbene faccia parte di un gruppo di molti simili, è unico con un DNA diverso da tutti gli altri della sua specie.
• Popolazione: organismi simili che si raggruppano e vivono nello stesso spazio.
• Specie: la combinazione di tutte le popolazioni di organismi dello stesso tipo.
• Ecosistema: collegare diverse specie attraverso catene alimentari in un particolare ambiente.
• Bioma: gruppi di ecosistemi all’interno di una regione.
• Biosfera: insieme di tutti gli esseri viventi e l’ambiente in cui si riferiscono.

Caratteristiche della materia

Le caratteristiche della materia variano a seconda dello stato fisico in cui sono presentate, cioè in base alla formazione e alla struttura che compongono gli atomi e quanto strettamente sono collegati tra loro. Ognuno di loro determinerà come un corpo, oggetto, sostanza o massa appare o interagisce. Ma ci sono caratteristiche che sono comuni a tutto ciò che ne è composto, e sono le seguenti:

1. Presentano diversi stati di aggregazione della materia: solido, liquido, gassoso e plasma. Oltre a questi stati fisici della materia, ci sono due stati non così noti, che sono superfluidi (che non hanno viscosità e possono fluire senza alcuna resistenza in modo infinito in un circuito chiuso) e supersolidi (materia che è solida e liquida allo stesso tempo), e si pensa che l’elio possa presentare tutti gli stati della materia.

2. Hanno massa, che sarebbe la quantità di materia esistente in un dato volume o estensione.

3. Hanno peso, che rappresenta fino a che punto la gravità eserciterà pressione su detto oggetto; cioè, quanta forza di attrazione ha la terra su di esso.

4. Mostrano la temperatura, che è la quantità di energia calorica presente in essi. Tra due corpi con la stessa temperatura, non ci sarà alcun trasferimento dello stesso, quindi rimarrà lo stesso in entrambi; d’altra parte, in due corpi con temperature diverse, il più caldo trasferirà la sua energia calorica a quella più fredda.

5. Hanno volume, che rappresenta la quantità di spazio che occupano in un dato luogo, ed è dato da lunghezza, massa, porosità, tra gli altri attributi.

6. Hanno impenetrabilità, il che significa che ogni corpo può occupare uno spazio e solo uno spazio alla volta, quindi, un oggetto quando si cerca di occupare lo spazio di un altro, uno di questi due sarà spostato.

7. Possiedono densità, che è il rapporto tra massa e volume dell’oggetto. Dalla più alta alla più bassa densità negli stati, ci sono: solidi, liquidi e gassosi.

8. C’è materia omogenea ed eterogenea. Nel primo caso, è quasi impossibile identificare ciò che lo compone, anche con l’aiuto di un microscopio; mentre nel secondo, puoi facilmente osservare gli elementi che sono in esso e differenziarli.

9. Ha compressibilità, che è la capacità di ridurre il suo volume se sottoposto a pressioni esterne, ad esempio la temperatura.

Inoltre, possiamo evidenziare i cambiamenti nello stato della materia, che sono quei processi in cui lo stato di aggregazione di un corpo cambia la sua struttura molecolare per trasformarsi in un altro stato. Fanno parte delle proprietà intensive della materia, e questi sono:

• Fusione. È il processo in cui la materia allo stato solido viene trasformata in uno stato liquido mediante l’applicazione di energia calorica.
• Congelamento e solidificazione. È quando un liquido diventa solido attraverso un processo di raffreddamento, trasformando la sua struttura in un molto più forte e più resistente.
• Sublimazione. È il processo in cui, aggiungendo energia calorica, gli atomi di alcuni corpi solidi si muoveranno rapidamente per diventare gas senza passare attraverso uno stato liquido precedente.
• Deposizione o cristallizzazione. Rimuovendo il calore a un gas, può causare le particelle che lo compongono a raggrupparsi per formare diversi cristalli solidi, senza dover passare attraverso uno stato liquido in precedenza.
• Ebollizione, vaporizzazione o evaporazione. È il processo mediante il quale, applicando calore a un liquido, diventerà un gas, separando i suoi atomi.
• Condensazione e liquefazione. È il processo inverso all’evaporazione, in cui quando si applica il freddo a un gas, le sue particelle rallentano e si avvicinano l’una all’altra fino a formare di nuovo un liquido.

Quali sono le proprietà della materia

le proprietà della materia sono diverse, in quanto vi sono un gran numero di componenti in esse, ma presenteranno proprietà fisiche, chimiche, fisico-chimiche, generali e specifiche. Non tutti i tipi mostreranno tutte queste proprietà, poiché, ad esempio, alcuni si applicano a qualche tipo di sostanza, oggetto o massa, specialmente a seconda del suo stato di aggregazione.

Tra le principali proprietà generali della materia, abbiamo:

Estensione

Questo fa parte delle sue proprietà fisiche, in quanto si riferisce all’estensione e alla quantità di esso che occupa nello spazio. Significa che sono proprietà estese: volume, lunghezza, energie cinetiche (dipende dalla loro massa ed è dato dal loro spostamento) e potenziale (dato dalla loro posizione nello spazio), tra gli altri.

Massa

Si riferisce alla quantità di materia che un oggetto o un corpo ha, non soggetto alla sua estensione o posizione; cioè, la quantità di massa presente in esso non è correlata a quanto volume occupa nello spazio, quindi un oggetto la cui estensione è piccola può avere un’enorme quantità di massa e viceversa.

L’esempio perfetto sono i buchi neri, che hanno una quantità di massa non quantificabile rispetto alla loro estensione nello spazio.

Inerzia

Nel concetto di materia, questa è la proprietà degli oggetti di mantenere il loro stato di riposo o di continuare il loro movimento, tranne se una forza al di fuori di esso modifica la loro posizione nello spazio.

Porosità

Tra gli atomi che compongono la definizione di materia di un corpo, ci sono spazi vuoti, che, a seconda dell’uno o dell’altro materiale, questi spazi saranno più grandi o più piccoli. Questo è chiamato porosità, il che significa che è l’opposto della compattazione.

La divisibilità

È la capacità dei corpi di frammentarsi in pezzi più piccoli, anche di dimensioni molecolari e atomiche, fino al punto di disintegrarsi. Tale divisione può essere il prodotto di trasformazioni meccaniche e fisiche, ma non trasformerà la sua composizione chimica e non cambierà l’essenza di ciò che è la materia.

Elasticità

Questo si riferisce a una delle principali proprietà di elasticità, e in questo caso è la capacità dell’oggetto di tornare al suo volume originale dopo che è stato sottoposto a una forza di compressione che lo ha deformato. Tuttavia, c’è un limite a questa proprietà e ci sono questioni più inclini all’elasticità rispetto ad altre.

Oltre a quelli sopra menzionati, è importante evidenziare le altre proprietà fisiche e chimiche della materia che esistono e sono numerose. Tra questi:

1. Proprietà fisiche:

a) Intensivo o intrinseco (proprietà specifiche)

• Aspetto: principalmente in che stato si trova il corpo e come appare.
• Colore: Ha anche a che fare con l’aspetto fisico, ma ci sono sostanze che hanno colori diversi.
• Odore: dipende dalla sua composizione ed è percepito dall’odore.
• Gusto: come la sostanza viene percepita a piacere.
• Punto di fusione, ebollizione, congelamento e sublimazione: il punto in cui una materia passa da solida a liquida; da liquido a gassoso; da liquido a solido; e da solido a gassoso; rispettivamente.
• Solubilità: si dissolve se miscelato con un liquido o un solvente.
• Durezza: scala in cui un materiale permetterà di essere graffiato, tagliato e forato da un altro.
• Viscosità: resistenza di un liquido al flusso.
• Tensione superficiale: è la capacità di un fluido di resistere all’aumento della sua superficie.
• Conducibilità elettrica e termica: la capacità di un materiale di condurre elettricità e calore.
• Malleabilità: proprietà che consente loro di deformarsi senza rompersi.
• Duttilità: capacità di deformare e formare fili del materiale.
• Decomposizione termica: quando viene applicato calore, la sostanza viene trasformata chimicamente.

b) Estesa o estrinseca (proprietà generali)

• Massa: quantità di materia nel corpo.
• Volume: lo spazio occupato dal corpo.
• Peso: la forza di spinta della gravità sull’oggetto.
• Pressione: la capacità di spingere” fuori ” da ciò che li circonda.
• Inerzia: la capacità di rimanere immobile se non mosso da una forza esterna.
• Lunghezza: l’estensione di un oggetto in una singola dimensione nello spazio.
• Energia cinetica e potenziale: a causa del suo movimento e posizione nello spazio.

2. Proprietà chimiche:

• PH: livello di acidità o alcalinità delle sostanze.
• Combustione: la capacità di bruciare in ossigeno, in cui rilascia calore e anidride carbonica.
• Energia di ionizzazione: energia che riceve per un elettrone per sfuggire dai suoi atomi.
• Ossidazione: la capacità di formare elementi complessi attraverso la perdita o il guadagno di elettroni.
• Corrosione: la capacità di una sostanza di danneggiare o corrompere la struttura di un materiale.
• Tossicità: la misura in cui una sostanza può danneggiare un organismo vivente.
• Reattività: propensione all’associazione con altre sostanze.
• Infiammabilità: capacità di generare una detonazione di calore causata da alte temperature esterne.
• Stabilità chimica: la capacità di una sostanza di reagire all’ossigeno o all’acqua.

Stati di aggregazione della materia

Può verificarsi in diversi stati fisici. Ciò significa che la sua consistenza, tra le altre caratteristiche, sarà diversa a seconda della struttura dei suoi atomi e molecole, quindi parliamo delle proprietà specifiche della materia. Tra i principali stati che possono essere raggiunti, ci sono i seguenti:

Solido

I corpi solidi hanno la particolarità di avere i loro atomi molto vicini l’uno all’altro, il che conferisce loro durezza e resistenza all’attraversamento o al taglio da parte di un altro solido. Inoltre, hanno malleabilità, che consente loro di deformarsi sotto pressione senza necessariamente frammentare.

La loro composizione consente anche loro di avere duttilità, che è la possibilità di formare fili dello stesso materiale quando forze opposte arrivano verso l’oggetto, permettendogli di allungarsi; e punto di fusione, in modo che, ad una certa temperatura, possa trasformare il suo stato da solido a liquido.

Liquido

Gli atomi che compongono i liquidi sono uniti ma con meno forza dei solidi; vibrano anche rapidamente, il che consente loro di fluire e la loro viscosità o resistenza al movimento, dipenderà dal tipo di liquido (più viscoso, meno fluido). La sua forma sarà determinata dal contenitore che lo contiene.

Come i solidi, hanno un punto di ebollizione, in cui cesseranno di essere liquidi per diventare gassosi; e hanno anche un punto di congelamento, in cui cesseranno di essere liquidi per diventare solidi.

Gassoso

Gli atomi presenti nei gas sono volatili, dispersi e la forza di gravità li influenza in misura minore rispetto agli stati precedenti. Come il liquido, non ha forma, prenderà quella del contenitore o dell’ambiente in cui si trova.

Questo stato, come i liquidi, ha compressibilità e in misura maggiore; ha anche pressione, che dà loro la qualità di spingere ciò che li circonda. È anche in grado di trasformarsi in liquido ad alta pressione (liquefazione) ed eliminare l’energia calorica, può diventare gas liquido.

Plasma

Questo stato è uno dei meno comuni. I loro atomi agiscono in modo simile agli elementi gassosi, con la differenza che sono caricati di elettricità, anche se senza elettromagnetismo, che li rende buoni conduttori elettrici. Avendo caratteristiche specifiche che non sono correlate agli altri tre stati, è considerato il quarto stato di aggregazione della materia.

che cosa è la Legge di Conservazione della Materia

La Legge di Conservazione della Materia o la Lomonosov-Lavoisier, afferma che qualsiasi tipo può essere distrutto, ma trasformata in un’altra con diverse caratteristiche esterne, o anche a livello molecolare, ma la massa di esso rimane. Cioè, essendo sottoposto a qualche processo fisico o chimico, mantiene la stessa massa e peso, così come nelle sue proporzioni spaziali (il volume che occupa).

Questa scoperta è stata fatta dagli scienziati russi Mikhail Lomonosov (1711-1765) e Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794). Il primo lo osservò per la prima volta quando le piastre di piombo non perdevano il loro peso dopo essere state fuse in un contenitore sigillato; tuttavia, a questo risultato non fu data la dovuta importanza all’epoca.

Anni dopo, Lavoisier sperimentò una nave chiusa, dove per 101 giorni l’acqua bolliva e il cui vapore non sfuggiva ma tornava ad esso. Ha confrontato i pesi prima e dopo l’esperimento e ha concluso che non è creato o distrutto ma trasformato.

Questa legge ha la sua eccezione, e sarebbe nel caso di reazioni di tipo nucleare, poiché in esse la massa può essere convertita in energia e nella direzione opposta, quindi è possibile dire che possono essere “distrutte” o “create” per uno scopo specifico, ma in realtà viene trasformata, anche se è in energia.

Esempi di materia

Tra i principali esempi di materia, si possono evidenziare per stato di aggregazione:

• Stato solido: Una roccia, legno, un piatto, una barra d’acciaio, un libro, un blocco, un bicchiere di plastica, una mela, una bottiglia, un telefono.
• Stato liquido: Acqua, olio, lava, olio, sangue, mare, pioggia, linfa, succhi gastrici.
  Benzina
• Stato gassoso: Ossigeno, gas naturale, metano, butano, idrogeno, azoto, gas serra, fumo, vapore acqueo, monossido di carbonio.
• Stato del plasma: Fuoco, aurora boreale, Sole e altre stelle, venti solari, ionosfera, scariche elettriche di uso industriale o uso, materia tra pianeti, stelle e galassie, temporali, neon al plasma in lampade al neon, monitor al plasma in televisori o altro.

Altri significati del termine

materia prima

sono tutte risorse naturali che l’uomo ha utilizzato nello sviluppo e nella produzione dei prodotti che usi per la tua vita quotidiana, quindi questo è il punto di partenza del settore. Queste risorse vengono trasformate in vari beni attraverso un processo industrializzato. Grazie alla grande diversità di materia prima che la natura fornisce, è classificato in:

• Origine biologica: può essere vegetale, come il legno usato per fare mobili e altri utensili, e lino per la fabbricazione di tessuti; e animali, da cui si ottengono vari alimenti e pelli dalla loro pelle e cappotti.
• Origine inorganica: come minerali metallici, che possono essere ferro, oro, argento, rame; e minerali non metallici, come sale o marmo. Questi sono solitamente usati per fare gioielli, utensili, strumenti e nell’area di costruzione.
• Origine fossile: come gas, carbone e petrolio.
• Altri: in base alla sua disponibilità può essere rinnovabile o non rinnovabile.

Materia oscura

È un tipo di materia che non emette abbastanza radiazioni elettromagnetiche per essere rilevata dai normali media. Questo è il motivo per cui la sua esistenza è in dubbio, ma è dedotta dai suoi effetti gravitazionali sul visibile, come stelle e galassie. Nonostante questo, si ritiene che un quarto dell’universo sia costituito da esso.

Esiste una teoria chiamata supersimmetria, che spiega le interazioni fondamentali delle particelle, che presumibilmente dimostra l’esistenza della materia oscura. Tuttavia, nessuno studio è stato conclusivo. L’esistenza di questa materia fu proposta da Fritz Zwicky nel 1933, a causa dell’osservazione di una “massa invisibile” influente sulle velocità orbitali delle galassie negli ammassi.

Altre osservazioni hanno indicato la presenza di questa massa oscura: la velocità di rotazione delle galassie o la distribuzione della temperatura del gas caldo in galassie e ammassi.

Svolge anche un ruolo importante nella formazione delle strutture e nell’evoluzione delle galassie. Possiede anche effetti misurabili all’interno dell’anisotropia della radiazione di fondo a microonde. Ciò suggerisce che le galassie, gli ammassi e l’universo contengono molto più oscurità che visibilità.

Soggetto accademico

Chiamati anche soggetti, le materie accademiche sono le unità didattiche che compongono un programma di studio, che deve essere visto e approvato come requisito per completare il pensum di un certo livello accademico. Questi possono essere visti in un workshop, un corso, una serie di lezioni, un anno accademico di primaria o secondaria e un periodo universitario (trimestre, semestre o anno).

Le materie possono essere obbligatorie e facoltative, e queste devono essere insegnate da un insegnante o istruttore esperto o addestrato nella materia, che avrà la responsabilità di insegnare a un gruppo fisso di studenti il contenuto del programma di materia.

Esempi di materie accademiche includono matematica, lingua e letteratura, storia del mondo, arti visive, fisica, chimica, biologia o educazione fisica.

Il contenuto di questi corsi accademici viene solitamente valutato per modulo o span, dove l’efficacia del metodo di insegnamento sarà determinata attraverso la comprensione di ciò che è stato insegnato. La durata di una materia varia a seconda del grado accademico a cui appartiene.

È importante notare che, ad esempio, nel caso del livello universitario superiore, l’approvazione di uno di questi dipenderà dal fatto che nel periodo successivo verrà visto un altro argomento correlato (se è stato fallito, nel semestre successivo non sarà iscritto il prossimo argomento correlato), e questo è noto come priorità.

Domande frequenti