ÄMNE: URSPRUNG, EGENSKAPER, TILLSTÅND OCH EXEMPEL - VETENSKAP - 2025

Den saken är det som har massa, upptar en plats i rymden och kan interagera gravitationen. Hela universum består av materia och har sitt ursprung strax efter Big Bang.

Ämnet finns i fyra tillstånd: fast, flytande, gas och plasma. Den senare har många likheter med gas men har unika egenskaper och gör den till den fjärde aggregeringsformen.

Materiet består av atomer. Atomer består av neutroner, protoner och elektroner

Materialets egenskaper är indelade i två kategorier: allmänhet och egenskaper. Generaler tillåter en att skilja materien från vad som inte är det. Till exempel är massa ett kännetecken för materien, liksom elektrisk laddning, volym och temperatur. Dessa egenskaper är vanliga för alla ämnen.

I sin tur är egenskaperna de speciella egenskaperna som en typ av materia skiljer sig från en annan. Denna kategori inkluderar densitet, färg, hårdhet, viskositet, konduktivitet, smältpunkt, kompressibilitetsmodul och många fler.

Vad är frågan gjord av?

Atomer är materiens byggstenar. I sin tur består atomer av protoner, elektroner och neutroner.

Elektrisk laddning

Elektrisk laddning är en iboende egenskap hos partiklarna som utgör materia. Protoner har en positiv laddning och elektroner laddar negativt, neutroner saknar en elektrisk laddning.

I atomen finns protoner och elektron i lika stora mängder, därför är atomen - och materien i allmänhet - vanligtvis i ett neutralt tillstånd.

Illustration som representerar en atom. Protoner och neutroner finns i samma antal i kärnan. Elektroner har olika orbitalnivåer runt kärnan

Materialets ursprung

Materialets ursprung är i de första ögonblicken för universums bildning, ett stadium där ljuselement som helium, litium och deuterium (en isotop av väte) började bildas.

NASA / WMAP Science Team / Art av Dana Berry

Denna fas kallas Big Bang-nukleosyntes, processen för att generera atomkärnor från deras beståndsdelar: protoner och neutroner. Korta ögonblick efter Big Bang, svalnade universumet och protoner och neutroner sammanfogades för att bilda atomkärnor.

Stjärnbildning och element för ursprung

Senare, när stjärnorna bildades, syntetiserade deras kärnor de tyngsta elementen genom kärnfusionsprocesser. Det här är hur vanlig materia härstammar från vilken alla kända föremål i universum bildas, inklusive levande varelser.

Men forskare idag tror att universum inte helt består av vanlig materia. Den befintliga densiteten för denna fråga förklarar inte många av de kosmologiska observationerna, såsom universums expansion och stjärnorna i galaxer.

Stjärnor rör sig snabbare än förutsagt av tätheten av vanligt ämne, och därför postuleras existensen av en icke synlig materia som är ansvarig. Det handlar om mörk materia.

Förekomsten av en tredje klass av materia postuleras också, associerad med vad som kallas mörk energi. Kom ihåg att materia och energi är likvärdiga, enligt vad Einstein påpekade.

Det vi nu kommer att beskriva hänvisar uteslutande till den vanliga materien som vi är gjord av, som har massa och andra allmänna egenskaper och många mycket specifika, beroende på typen av materia.

Materiens egenskaper

- Generella egenskaper

De allmänna egenskaperna hos materien är gemensamma för det hela. Till exempel har ett trästycke och ett metallstycke massa, upptar en volym och har en viss temperatur.

Massa, vikt och tröghet

Mass och vikt är termer som ofta är förvirrade. Det finns emellertid en grundläggande skillnad mellan dem: massan hos en kropp är densamma - såvida den inte upplever en förlust - men vikten hos samma objekt kan förändras. Vi vet att vikten på jorden och på månen inte är densamma, eftersom jordens tyngdkraft är större.

Därför är massan en skalmängd, medan vikt är vektor. Detta innebär att vikten på ett objekt har storhet, riktning och känsla, eftersom det är den kraft som jorden - eller månen eller ett annat astronomiskt objekt - drar objektet mot dess centrum. Här är riktningen och känslan "mot mitten", medan storleken motsvarar den numeriska delen.

För att uttrycka massa räcker ett nummer och en enhet. Till exempel talar de om ett kilo majs, eller massor av stål. I det internationella systemet för enheter (SI) är massanheten kilogram.

En annan sak som vi vet säkert, från vardagens upplevelse, är att det är svårare att flytta mycket massiva föremål än lättare. De senare tycker att det är lättare att ändra rörelser. Det är en egenskap av materia som kallas tröghet, som mäts genom massa.

Volym

Materiet upptar ett visst utrymme, vilket inte upptas av någon annan fråga. Detta är därför ogenomträngligt, vilket innebär att det erbjuder motstånd mot andra ämnen som upptar samma plats.

Till exempel, när blötläggning av en svamp, är vätskan placerad i svampens porer utan att uppta samma plats som den. Detsamma gäller för sprickade, porösa bergarter som innehåller olja.

Temperatur

Atomer är organiserade i molekyler för att ge materiens struktur, men när de uppnåtts är dessa partiklar inte i statisk jämvikt. Tvärtom, de har en karakteristisk vibrationsrörelse, som bland annat beror på deras disposition.

Denna rörelse är associerad med materiens inre energi, som mäts genom temperatur.

- Karakteristiska egenskaper

De är många och deras studie bidrar till att karakterisera de olika interaktioner som materien kan etablera. En av de viktigaste är densiteten: ett kilo järn och ett annat trä väger densamma, men kilo järn upptar mindre volym än kilo trä.

Densitet är förhållandet mellan massa och volym som den upptar. Varje material har en densitet som är karakteristisk för det, även om det inte är undantagligt, eftersom temperatur och tryck kan utöva viktiga modifieringar.

En annan mycket speciell egenskap är elasticitet. Inte alla material har samma beteende när de är sträckta eller komprimerade. Vissa är mycket resistenta, andra är lätt deformerbara.

På detta sätt har vi många egenskaper hos materien som kännetecknar dess beteende i otaliga situationer.

Materialets tillstånd

Vatten i flytande, fast och gasformigt tillstånd.

Materiet visas för oss i tillstånd av aggregering, beroende på den sammanhängande kraften mellan partiklarna som komponerar den. På detta sätt finns det fyra tillstånd som förekommer naturligt:

-Fast

-Liquids

-Gas

-Plasma

Fast

Fasta ämnen har en mycket väl definierad form, eftersom de bestående beståndsdelarna är mycket sammanhängande. Det har också ett bra elastiskt svar, eftersom när det är deformerat tenderar fastämnesämnet att återgå till sitt ursprungliga tillstånd.

vätskor

Vätskor har formen på behållaren som innehåller dem, men ändå har de en väldefinierad volym, eftersom molekylbindningarna, även om de är mer flexibla än i fasta ämnen, fortfarande ger tillräcklig sammanhållning.

gaser

Material i gasformigt tillstånd kännetecknas av att dess beståndsdelar inte är tätt bundna. De har faktiskt stor rörlighet, och det är därför gaser saknar form och expanderar tills de fyller volymen på behållaren som innehåller dem.

De tre mest kända materia. Josell7

Plasma

Plasma är ämne i gasformigt tillstånd och joniseras också. Det nämndes tidigare att i allmänhet är ämnet i ett neutralt tillstånd, men när det gäller plasma har en eller flera elektroner separerat sig från atomen och lämnat den med en nettoladdning.

Trots att plasma är det minst kända av materiens tillstånd, är sanningen att den finns i överflöd i universum. Till exempel finns plasma i jordens yttre atmosfär, liksom i solen och andra stjärnor.

I laboratoriet är det möjligt att skapa plasma genom att värma en gas tills elektronerna separeras från atomerna, eller genom att bombardera gasen med strålning med hög energi.

Exempel på materia

Vanliga objekt

Alla vanliga objekt är gjorda av materia, som:

• bok
• En stol
• Ett bord
• Timmer
• Glas.

Elementär materia

I elementär materia hittar vi elementen som utgör den periodiska tabellen över element, som är den mest elementära delen av materien. Alla föremål som utgör materien kan delas upp i dessa små element.

• Aluminium
• Barium
• Argon
• Bor
• Kalcium
• Gallium
• Indiska.

Organiskt material

Det är frågan som skapas av levande organismer och baserat på kolens kemi, ett lätt element som lätt kan bilda kovalenta bindningar. Organiska föreningar är långa kedjor av molekyler med stor mångsidighet och livet använder dem för att utföra dess funktioner.

Anti

Det är en typ av materie där elektroner är positivt laddade (positroner) och protoner (antiprotoner) är negativt laddade. Neutroner, även om de är neutralt ansvariga, har också deras antipartikel som kallas anti-neutron, tillverkad av antikviteter.

Antimateriapartiklar har samma massa som materialpartiklar och förekommer i naturen. Positroner har upptäckts i kosmiska strålar, strålningen som kommer från yttre rymden, sedan 1932. Och antipartiklar av alla slag har producerats i laboratorier genom användning av kärnkraftsacceleratorer.

En konstgjord anti-atom skapades till och med, sammansatt av en positron som kretsar kring ett antiproton. Det varade inte länge, eftersom antimateria förintas i närvaro av materia och producerade energi.

Mörk materia

Den fråga som jorden består av finns också i resten av universum. Stjärnkärnorna fungerar som gigantiska fissionreaktorer där atomer som är tyngre än väte och helium kontinuerligt skapas.

Som vi tidigare sagt antyder dock universums beteende en mycket högre densitet än vad som har observerats. Förklaringen kan ligga i en typ av materia som inte kan ses, men som ger effekter som kan observeras och som kan översättas till gravitationskrafter som är mer intensiva än densiteten hos observerbar materia ger.

Mörk materia och energi tros utgöra 90% av universum (den förra bidrar med 25% av det totala). Således skulle bara 10% vanlig materia och resten vara mörk energi, som skulle vara homogent fördelat över universum.

referenser

1. Kemi Libretexts. Materialets fysikaliska och kemiska egenskaper. Återställd från: chem.libretexts.org.
2. Hewitt, Paul. 2012. Konceptuell fysisk vetenskap. 5:e. Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2010. Fysik: En konceptuell världssyn. 7:e. Utgåva. Cengage.
4. Tillery, B. 2013. Integrate Science.6th. Utgåva. MacGraw Hill.
5. Wikipedia. Materia. Återställd från: es.wikipedia.org.
6. Wilczec, F. Massens ursprung återhämtas från: web.mit.edu.