La materia: volume, massa e peso, spiegati per la scuola media

La materia

Il termine materia indica tutto ciò che occupa uno spazio (ha un volume) e ha una massa e quindi un peso. La materia può essere:

• vivente: esseri umani, animali, piante
• non vivente: sassi, computer Può anche essere non visibile, come nel caso di virus e batteri oppure dell'aria che respiriamo.

materia vivente materia non vivente batteri

Costituzione della materia

La materia è costituita da particelle piccolissime: gli atomi. Gli atomi possono combinarsi tra loro e formare molecole. Le molecole sono le parti più piccole di materia che conservano sempre le loro proprietà. Si definisce sostanza qualsiasi porzione di materia con caratteristiche proprie e con una composizione chimica definita. I L I I

• Le sostanze formate da un solo tipo di atomo sono dette sostanze semplici o elementi.
• Le sostanze formate da più tipi di atomi sono dette sostanze composte o composti.

Classificazione delle sostanze

Le sostanze si possono classificare in base alla struttura.

• Sostanze cristalline: hanno una struttura interna regolare e ordinata; esternamente si presentano con facce e spigoli formando cristalli. Esempio: sale da cucina sale da cucina
• Sostanze amorfe: hanno una struttura interna irregolare e disordinata; esternamente si presentano senza una forma precisa. Esempio: vetro vetro

Stati di aggregazione della materia

La materia si può trovare in tre stati diversi: solido, liquido, aeriforme. Questi tre stati sono chiamati stati di aggregazione della materia e si distinguono tra loro in base alla disposizione delle particelle (atomi o molecole) le une rispetto alle altre. Sulla Terra, in condizioni normali, le sostanze si trovano in uno solo dei tre stati. Alcune sostanze possono però presentarsi in tutti e tre gli stati. L'acqua, una delle sostanze più diffuse sul nostro pianeta, è una delle poche in cui possiamo osservare in natura tutti e tre le fasi:

• a temperatures inferiori a 0 ° C si trova sotto forma di solido (ghiaccio);
• a temperature superiori a 0 ° C si trova sotto forma di liquido;
• a temperature superiori a 100 ° C si trova sotto forma di aeriforme (vapore acqueo).

aeriforme solido liquido Gli atomi o le molecole che costituiscono tutte le sostanze sono soggette a un continuo movimento chiamato agitazione termica. Le particelle sono inoltre attratte le une verso le altre da forze di natura elettrica chiamate forze di coesione. L'agitazione termica e le forze di coesione determinano lo stato di aggregazione della materia, cioè se un corpo è solido, liquido o aeriforme.

I solidi

Nei solidi le molecole sono molto vicine tra loro perciò le forze di coesione sono molto intense. Le molecole non possono spostarsi le une rispetto alle altre ma possono solo vibrare. Per questo motivo i solidi hanno volume proprio e forma propria.

I liquidi

Anche nei liquidi le forze di coesione non consentono alle molecole di allontanarsi le une dalle altre. Queste forze sono però un po' più deboli e le molecole sono leggermente più distanti tra di loro, possono spostarsi per cui non sono disposte in maniera ordinata e regolare. Per questo motivo i liquidi hanno volume proprio ma non forma propria.

Gli aeriformi

Nello stato aeriforme le molecole sono molto distanti fra loro e le forze di coesione sono molto deboli o quasi nulle. Le molecole sono quindi in grado di muoversi indipendentemente le une rispetto alle altre in tutte le direzioni. Per questo motivo gli aeriformi non hanno ne volume ne forma propria, ma occupano tutto lo spazio libero a disposizione. Gli aeriformi si distinguono in gas e vapori.

• Gas: sono elementi o sostanze che a temperatura ambiente si trovano allo stato aeriforme.
• Vapori: sono elementi o sostanze che a temperatura ambiente sono solidi o liquidi e diventano aeriformi quando vengono scaldati.

Le grandezze misurabili della materia

Volume

Il volume (V) è la quantità di spazio occupata dalla materia. . L'unità di misura del volume è il metro cubo che ha come simbolo m3. · L'unità di misura del volume per i liquidi è il decimetro cubo (dm3) che viene comunemente chiamato litro e ha come simbolo l.

Massa

La massa (m) è la quantità di materia che costituisce un corpo. L'unità di misura della massa è il kilogrammo che ha come simbolo kg. 1 kg 1 kg 200 g Misura della massa con la bilancia a due piatti.

Peso

Il peso (p) è la grandezza fisica che misura la forza con cui un corpo viene attratto da un altro corpo. L'unità di misura del peso è il newton che ha come simbolo N. 25 dinamometro Nel linguaggio comune si tende a confondere massa e peso. La massa è una proprietà costante dei corpi, resta sempre la stessa in ogni condizione. Il peso, invece, è l'effetto prodotto dalla presenza di una forza di gravità sulla massa e varia a seconda del luogo in cui viene misurato. Una persona di 50 kg mantiene questo valore della massa su tutti i pianeti del sistema solare, ma il suo peso cambia in base al corpo celeste su cui si trova. L'attrazione gravitazionale sulla Luna è minore (circa 1/6) rispetto a quella sulla Terra: i corpi, pur conservando la propria massa, risultano meno "pesanti" e quindi gli astronauti sembravano "galleggiare" invece che camminare normalmente.

Densità

La densità (d) di un corpo è il rapporto tra la sua massa e il suo volume. densità = massa volume (d = m V Due corpi possono avere la stessa massa ma volume diverso. 1 kg di piume e 1 kg di piombo, ad esempio, hanno la stessa massa ma un cuscino di piume ha un volume maggiore rispetto a un peso di piombo! VV. Pb

Peso specifico

Il peso specifico (ps) di un corpo è il rapporto tra il suo peso e il suo volume. peso specifico = peso volume ( p = 2 ) V

Densità relativa

Per sapere se i materiali sono più o meno densi dell'acqua, e quindi se sono in grado di galleggiare oppure no, si deve paragonare la densità di ogni materiale con quella dell'acqua. densità relativa = densità del materiale densità dell'acqua La lamina metallica va a fondo.

• Se il risultato è maggiore di 1: il materiale affonda
• Se il risultato è minore di 1: il materiale galleggia Il legno galleggia sull'acqua.