私たちの周りの物理的な世界は物質で構成されています。私たちの五感で、私たちはさまざまな種類の問題を認識または知覚することができます。手に持って見ることができる石として簡単に見られるものもあれば、感覚の1つが認識しにくいものや認識できないものもあります。たとえば、空気。問題は、質量と重量を持っているもので、空間での位置を占め、私たちの感覚を印加し、慣性(変化する位置に提供される抵抗)の現象を経験します。
どうしたの
目次
物理学によると、物質の定義は、時空間の領域を占めるものを構成するすべてのものであり、またはその語源がそれを説明するように、それはすべてのものが作られる物質です。言い換えれば、物質の概念は、時空の場所を占め、自然の法則によって支配されるのは、質量と体積を持ち、測定、知覚、定量化、観察できる、宇宙に存在するすべてのものであることを確立します。 。
これに加えて、オブジェクトに存在する物質にはエネルギー(ある状態から別の状態への移動や変化などの作業を行う身体の能力)があり、それによって時空間で伝播することができます(これは概念です)スペースと時間の組み合わせ:タイムラインの特定のポイントで特定のスペースを占めるオブジェクト)エネルギーを持っているすべての形態の物質が質量を持っているわけではないことに注意することが重要です。
それはさまざまな物理的状態で現れるので、すべてに問題があります。したがって、ハンマーとバルーンの両方に存在する可能性があります。さまざまなタイプもあります。ですから、生体は問題であり、無生物でもあります。
物質の定義はまた、それが他のより小さな粒子で構成されていることが発見されるまで、最小であると考えられていた物質の極小単位である原子で構成されていることを示しています(負の電荷を持つ電子、正の電荷を持つプロトン、中性または電荷のない中性子)。
それらは118種類あり、元素周期表に記載されている1種類の原子の問題であるのに対し、化合物は2つ以上の原子からなる物質であり、たとえば水(水素と酸素)。次に、分子は物質の一部であり、その結合が化学的または電磁的である、確立された構成を持つ原子のグループとして定義されます。
ケーキや塩の粒など、世界の物体やあらゆるものは、さまざまな種類の物質で構成され、物理的な状態が変化すると、さまざまな種類の材料が得られます。この変更は、物理的または化学的である可能性があります。物理的な変更は、オブジェクトの外観が変更または変換されたときに発生しますが、化学的は、その原子組成に変更があったときに発生します。
主題は、その複雑さのレベルに従ってランク付けされます。生物の場合、最も単純なものから最も複雑なものまで、物質の分類では、次のようになります。
- サブアトミック:アトムを構成する粒子:プロトン(+)、中性子(電荷なし)、および電子(-)。
- アトミック:最小単位。
- 分子:2つ以上の原子のグループ。同じタイプでも異なるタイプでもよく、異なるクラスの物質を形成します。
- セル:複雑な分子で構成された、すべての生物の最小単位。
- 組織:機能が同じである細胞のグループ。
- 臓器:ある機能を果たすメンバーの組織の構成。
- システムまたは装置:特定の機能のために連携して機能する器官および組織の構成。
- 生物:それは、生物、個人の器官、システム、細胞のセットです。この場合、それは多くの類似したもののグループの一部ですが、それはその種の他のすべてとは異なるDNAでユニークです。
- 人口:グループ化され、同じ空間に住んでいる同様の生物。
- 種:同じタイプの生物のすべての集団の組み合わせ。
- エコシステム:特定の環境でのフードチェーンを介したさまざまな種の接続。
- バイオーム:地域内の生態系のグループ。
- 生物圏:すべての生物とそれらが関係する環境のセット。
物質の特徴
問題が何であるかを定義するために、それが特徴を持っていることに言及することは重要です。物質の特性は、それらが発生する物理的状態、つまり、原子を構成する形成と構造、およびそれらが互いにどの程度結合しているかによって異なります。それらの一人一人が、体、物体、物質、または塊がどのように見えるか、または相互作用するかを決定します。しかし、物質で構成されるすべてのものに共通する特徴があり、それらは次のとおりです。
1.それらは、物質の凝集のさまざまな状態を示します:固体、液体、ガスおよびプラズマ。これらの物理的な物質の状態に加えて、あまり知られていない2つの状態があります。それは、超流体(粘度がなく、閉回路で抵抗なしに無限に流れることができる)と超固体(固体と液体の場合)です。同時に)、そしてヘリウムは物質のすべての状態を提示することができると考えられています。
2.質量があります。これは、特定のボリュームまたは領域内の物質の量です。
3.それらは、重力が前記物体に圧力を及ぼす程度を表す重量を示します。つまり、地球にどれだけの引力がかかっているかということです。
4.それらは、それらに存在する熱エネルギーの量である温度を示します。同じ温度の2つの物体間では、その移動はありません。したがって、両方で同じままです。一方、温度の異なる2つの物体では、高温の物体がその熱エネルギーを低温の物体に伝達します。
5.ボリュームがあります。これは、特定の場所で占めるスペースの量を表し、長さ、質量、多孔性などの属性によって与えられます。
6.それらは不浸透性を持っています。つまり、各ボディは一度に1つのスペースと1つのスペースしか占有できないため、オブジェクトが別のスペースを占有しようとすると、これら2つのうちの1つが移動します。
7.それらは、オブジェクトの質量と体積の比率である密度を持っています。州の最高密度から最低密度まで、固体、液体、気体があります。
8.同種および異種の問題があります。最初のケースでは、顕微鏡の助けを借りても、それを構成するものを特定することはほとんど不可能です。第二に、あなたはその中にある要素を簡単に観察し、それらを区別することができます。
9.圧縮性があります。これは、温度などの外部圧力にさらされた場合に体積を減らす能力です。
これに加えて、物質の状態の変化を強調することができます。これは、体の凝集状態がその分子構造を変化させて別の状態に変換するプロセスです。それらは物質の集中的な特性の一部であり、これらは次のとおりです。
- 合併。これは、熱エネルギーを加えることにより、固体状態の物質が液体状態に変化するプロセスです。
- 凍結と固化。それは、液体がそれを冷却するプロセスを通じて固体になり、その構造をはるかに強く、より耐性のあるものに変えるときです。
- 昇華。これは、熱エネルギーを加えることにより、特定の固体の原子が、以前の液体状態を経ることなく、すばやく移動してガスになるプロセスです。
- 堆積または結晶化。ガスへの熱を取り除くことにより、それを構成する粒子が一緒にグループ化して、以前に液体状態を経ることなく、いくつかの固体結晶を形成することができます。
- 沸騰、気化または蒸発。これは、液体に熱が加えられると、原子が分離するときに液体がガスに変わるプロセスです。
- 凝縮と液化。これは蒸発の逆のプロセスであり、ガスに冷気が加えられると、その粒子は減速し、再び液体を形成するまで互いに近づきます。
物質の性質は何ですか
物質の性質は、その中に多数の成分があるため多様ですが、それらは物理的、化学的、物理化学的、一般的および特定の性質を示します。すべての種類の物質がこれらすべての特性を示すわけではありません。たとえば、一部は、特にその凝集状態に応じて、ある種の物質、物体、または質量に適用されるためです。
物質の主な一般的な特性の中には、次のものがあります。
拡張
これは、物質が空間で占める物質の範囲と量を指すため、物質の物理的特性の一部です。それは、それらが広範な特性であることを意味します:とりわけ、体積、長さ、運動エネルギー(それはその質量に依存し、その変位によって与えられる)およびポテンシャル(空間内のその位置によって与えられる)。
生地
これは、オブジェクトまたはボディが持つ物質の量を指し、その延長または位置の影響を受けません。言い換えれば、そこに存在する質量の量は、それが空間で占める体積の量とは関係がないため、伸びが小さいオブジェクトは大量の質量を持つ可能性があり、その逆も同様です。完璧な例はブラックホールです。ブラックホールは、空間内の範囲に比べて定量化できない量の質量を持っています。
慣性
物質の概念では、これは、オブジェクトの外側の力が空間内の位置を変更する場合を除いて、オブジェクトが静止状態を維持する、または移動を継続するという特性です。
多孔性
体内の物質の定義を構成する原子の間に、空のスペースがあります。これらのスペースは、いずれかの材料に応じて、大きくなったり小さくなったりします。これは多孔性と呼ばれ、圧縮の反対であることを意味します。
分割可能性
それは、分子サイズや原子サイズであっても、崩壊するまで、体がより小さな断片に断片化する能力です。この分割は、機械的および物理的な変換の結果である可能性がありますが、その化学組成を変換することはなく、問題の本質を変えることもありません。
弾性
これは、物質の主要な特性の1つを指します。この場合、オブジェクトを変形させる圧縮力を受けた後、オブジェクトが元のボリュームに戻る能力です。ただし、この特性には限界があり、他の材料よりも弾力性がありやすい材料があります。
上記のものに加えて、物質の他の物理的特性および存在し、多数ある物質の化学的特性を強調することが重要です。それらの間の:
1.物理的特性:
a)集中的または本質的(特定のプロパティ)
- 外観:主に、体がどのような状態で、どのように見えるか。
- カラー:それも関係している物理的な外観が、異なる色を有する物質があります。
- におい:それはその組成に依存し、においによって知覚されます。
- 味:物質がどのように味わうと知覚されるか。
- 融解、沸騰、凍結、昇華点:物質が固体から液体に変わる点。液体から発泡性; 液体から固体; 固体から気体; それぞれ。
- 溶解性:液体または溶媒と混合すると溶解します。
- 硬度:材料が他の材料によって引っかかれ、切断され、交差することを可能にするスケール。
- 粘度:液体の流れに対する抵抗。
- 表面張力:表面の増加に抵抗する流体の能力です。
- 電気および熱伝導率:材料の能力行動の電気および熱。
- 可鍛性:壊れることなく変形できる特性。
- 延性:材料の糸を変形させて形成する能力。
- 熱分解:熱を加えると、物質は化学的に変換されます。
b)広範なまたは外因性(一般的な特性)
- 質量:体内の物質の量。
- ボリューム:体が占めるスペース。
- 重量:重力が物体に与える押し付け力。
- プレッシャー:周囲のものを「押し出す」能力。
- 慣性:外力が動かさない限り動かないままでいる能力。
- 長さ:空間内の1次元オブジェクトの範囲。
- 運動エネルギーと潜在的なエネルギー:その動きと空間内での位置による。
2.化学的性質:
- PH:物質の酸性またはアルカリ性のレベル。
- 燃焼:酸素で燃焼する能力で、熱と二酸化炭素を放出します。
- イオン化エネルギー:電子がその原子から逃げるために受け取るエネルギー。
- 酸化:電子の喪失または獲得を通じて複雑な要素を形成する能力。
- 腐食:物質の構造を損傷または破壊する物質の能力です。
- 毒性:物質が生物に害を及ぼす可能性の程度。
- 反応性:他の物質と結合する傾向。
- 可燃性:高い外部温度によって引き起こされる熱爆発を生成する能力。
- 化学的安定性:物質が酸素または水に反応する能力。
物質の凝集の状態
物質はさまざまな物理的状態で現れる可能性があります。これは、他の特性の中でも、その一貫性がその原子と分子の構造に応じて異なることを意味します。そのため、物質の特定の特性について説明します。達成できる主な状態には、次のものがあります。
固体
固体は、原子が互いに非常に接近しているという特徴があり、それによってそれらに硬度が与えられ、別の固体と交差したり切断されたりするのに抵抗します。さらに、それらは展性を持っているので、必ずしも断片化することなく、圧力下で変形することができます。
それらの組成はまた、それらが延性を有することを可能にし、これは、反対の力が物体に向かって来たときに同じ材料の糸を形成する可能性であり、それを伸ばすことを可能にする。そして融点、それで、特定の温度で、それはその状態を固体から液体に変えることができます。
液体
液体を構成する原子は結合されていますが、固体よりも力が弱いです。それらはまた急速に振動しているので、それらは流れることができ、それらの粘度または動きに対する抵抗は、それがどのタイプの液体であるかによって異なります(粘性が高いほど、流体は少なくなります)。その形状は、それを含むコンテナによって決定されます。
固体と同様に、それらには沸点があり、その時点で液体ではなくなり、気体になります。また、凝固点があり、液体ではなくなり、固体になります。
ガス状
ガス中に存在する原子は揮発性で散乱しており、重力による影響は以前の状態よりも小さくなっています。液体のように、それは形を持っていません、それはそれが存在する容器または環境のそれを取ります。
この物質の状態は、液体のように、圧縮性があり、より大きな程度です。それはまた彼らに彼らの周りにあるものを押す品質を与える圧力を持っています。また、高圧下で液体になり(液化)、熱エネルギーを排除することができ、液体ガスになることができます。
プラズマ
この状態は、最も一般的でないものの1つです。それらの原子はガス状要素と同様に機能しますが、電磁気性がないにもかかわらず電気が帯電している点が異なり、優れた導電体になります。他の3つの状態とは関係のない特定の特性を持っているため、物質の凝集の4番目の状態と見なされます。
物質の保存の法則とは何ですか?
物質保存の法則またはLomonosov-Lavoisierは、いかなる種類の物質も破壊することはできないが、異なる外部特性または分子レベルでさえも別の物質に変換することはできないが、その質量は残ることを定めています。つまり、何らかの物理的または化学的プロセスにさらされても、同じ質量と重量、および空間的比率(占有する体積)が保持されます。
この発見は、ロシアの科学者Mikhail Lomonosov(1711-1765)とAntoine Laurent Lavoisier(1743-1794)によって行われました。鉛板が密閉容器で溶かされた後、重量が減らなかったとき、最初にそれを観察しました。しかし、この発見は当時、それほど重要視されていませんでした。
数年後、Lavoisierは密閉容器を実験し、そこで101日間水を沸騰させ、その蒸気は逃げずに戻ってきました。彼は実験の前後の重みを比較し、物質は作成も破壊もされず、変換されると結論付けました。
この法則には例外があり、核型の反応の場合は、質量がエネルギーに逆方向に変換される可能性があるため、「破壊」または「作成」される可能性があると言えます。 」特定の目的のために、しかし実際にはそれがエネルギーになっているとしても、それは変換されています。
問題の例
問題の主な例の中で、以下は集約の状態によって強調することができます。
- ソリッドステート:岩、木、プレート、棒鋼、本、ブロック、プラスチックカップ、リンゴ、ボトル、電話。
- 液体状態:水、油、溶岩、油、血液、海、雨、樹液、胃液。
ガス
- ガス状態:酸素、天然ガス、メタン、ブタン、水素、窒素、温室効果ガス、煙、水蒸気、一酸化炭素。
- プラズマ状態:火、北の光、太陽と他の星、太陽の風、イオノスフィア、産業用または使用の放電、惑星、星と銀河の間の問題、電気嵐、ネオンネオンランプからのプラズマフォーム、テレビからのプラズマスクリーンモニターなど。