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Proprietà della materia

quali sono le principali proprietà della materia??

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Inviata il 07 ottobre 2009 - 5 risposte

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Risposte

allora la stessa cosa ke sto studiando.....
bho....
XD
cmq se intendi qst:
gassosa, liquida e solida.....
oppure ke l'aria ha gli atomi molto estendibili....
l'acqua e i liquidi un po' di meno del aria
e i solidi proprio appiccicatiiiiiii
XD

Fonte: miglior rix??

Inviata il 07 ottobre 2009

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solido,liquido e gassoso

Inviata il 07 ottobre 2009

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ecco qua

Materia (fisica)
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
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In fisica classica, con materia genericamente si indica qualsiasi cosa che abbia massa e occupi spazio o alternativamente la sostanza di cui gli oggetti fisici sono composti, escludendo l'energia dovuta al contributo dei campi delle forze.

Questa definizione, sufficiente per la fisica macroscopica (meccanica, termodinamica etc), non è più adatta per la moderna fisica atomica e subatomica, per cui lo spazio occupato da un oggetto è prevalentemente vuoto, e l'energia è equivalente alla massa (E=mc²). Si può invece adottare la definizione che la materia è costituita da una certa classe delle più piccole, fondamentali entità fisicamente rilevabili: queste particelle sono dette fermioni e seguono il principio di esclusione di Pauli, che stabilisce, che non più di due fermioni possono esistere nello stesso stato quantistico. A causa di questo principio, le particelle che compongono la materia non sono tutte nello stato di energia minima e quindi è possibile creare strutture stabili di assemblati di fermioni.

Particelle della classe complementare, i bosoni, costituiscono invece i campi, essi possono quindi esseri considerati gli agenti operanti gli assemblaggi dei fermioni o le loro modificazioni, interazioni e scambi di energia. Una metafora non del tutto corretta da un punto di vista fisico, ma efficace e intuitiva, vede i fermioni come i mattoncini che costituiscono la materia dell'universo, e i bosoni come le colle o i cementi che li tengono assieme in certi modi per costituire la realtà fisica.

Indice [nascondi]
1 Definizione teorica
2 Proprietà della materia
2.1 Struttura della materia
2.2 Proprietà fondamentali della materia
2.2.1 Quark
3 Fasi della materia
3.1 Solidi
3.2 Liquidi
3.3 Gas
4 Materia chimica
5 Antimateria
6 Materia oscura
7 Materia esotica
8 Storia del concetto di Materia
9 Note


Definizione teorica [modifica]
Tutto ciò che occupa spazio e ha massa è conosciuto come materia. In fisica, non c'è un largo consenso per una comune definizione di materia, in parte perché la nozione di "occupare spazio" è mal definita e inconsistente nel quadro della meccanica quantistica. I fisici non definiscono con precisione cosa si deve intendere per materia, preferendo invece utilizzare e rivolgersi a concetti più specifici di massa, energia e particelle.

La materia è definita al più da alcuni fisici come tutto ciò che è composto da fermioni elementari. Questi sono i leptoni, come ad esempio gli elettroni, e i quark, inclusi quelli up e down che costituiscono i protoni e i neutroni. Dato che elettroni, protoni e neutroni si aggregano insieme a costituire atomi, questi fermioni da soli costituiscono tutta la sostanza elementare che forma tutta la materia ordinaria. La proprietà rilevante dei fermioni è che essi hanno spin semi-intero (per esempio 1/2, 3/2, 5/2 ...) e quindi devono seguire il principio di esclusione di Pauli, che vieta a due fermioni di occupare lo stesso stato quantistico. Questo sembra corrispondere all'elementare proprietà di impenetrabilità della materia e all'antico concetto di occupazione dello spazio.

Secondo questa visione, non sono materia la luce (costituita da fotoni), i gravitoni e i mesoni (a parte i muoni, tipi di leptoni chiamati con ambiguità mesoni prima che la distinzione fra di loro fosse chiara). Questi hanno spin intero (0, 1, 2, 3, ...), non seguono il principio di esclusione di Pauli e quindi non si può dire che occupino spazio nel senso sopra menzionato. Ciò nonostante hanno tutti energia per cui (in accordo con l'equivalenza relativistica massa-energia) hanno anche massa. Perciò sotto questa definizione esistono particelle che hanno massa senza avere materia.

La parte principale della massa di protoni e neutroni proviene dall'energia cinetica dei quark e dalla massa dei gluoni (un tipo di bosoni) che li legano, quindi non solamente dai quark stessi. La definizione di materia come formata da fermioni soffre perciò del problema primario che la gran parte della massa (più del 99%) della "materia ordinaria" non è composta da fermioni (quark e leptoni) ma dalla loro energia cinetica e dai bosoni.

Proprietà della materia [modifica]
Secondo la visione classica ed intuitiva della materia, tutti gli oggetti solidi occupano uno spazio che non può essere occupato contemporaneamente da un altro oggetto. Ciò significa che la materia occupa uno spazio che non può contemporaneamente essere occupato da un'altra materia, ovvero la materia è impenetrabile (principio dell'impenetrabilit​).

Se prendiamo un pezzo di gomma, lo misuriamo con una bilancia e otteniamo, ad esempio, una massa di 3 grammi, dividendo la gomma in tanti piccoli pezzi e pesando tali pezzi otterremo sempre 3 grammi. La quantità non è cambiata, in accordo con la legge di conservazione della massa. Quindi: "la materia ha una massa che non cambia anche se variano la sua forma e il suo volume."

Su queste basi perciò in passato si è così costruita la definizione "la materia è tutto ciò che occupa uno spazio e ha una sua massa."

La massa inerziale di una certa quantità di materia, ad esempio di un dato oggetto, che una bilancia misura per confronto con un'altra massa, rimane invariata in ogni angolo dell'universo, ed è quindi considerata una proprietà intrinseca della materia. L'unità con cui si misura la massa inerziale è il chilogrammo.

Viceversa, il peso è una misura della forza di gravità con cui la Terra attira verso di se un corpo avente una massa gravitazionale; come tale, il peso di un dato corpo cambia a seconda del luogo in cui lo misuriamo - in diversi punti della Terra, nello spazio cosmico o in un altro pianeta. Il peso quindi non è una proprietà intrinseca della materia. Come altre forze statiche, il peso può essere misurato con un dinamometro.

Massa inerziale e massa gravitazionale sono due concetti distinti nella meccanica classica, ma sono state sempre trovate uguali sperimentalmente. È solo con l'avvento della relatività generale che abbiamo una teoria che interpreta la loro identità.

La densità superficiale e volumica di materia nel mondo subatomico è minore che nell'universo macroscopico. Nel mondo degli atomi le masse occupano in generale volumi maggiori (minore densità di volume) e si trovano a distanze maggiori (più bassa densità di superficie) di quelle che separano pianeti, stelle, galassie (v. [1]). Fra i costituenti della materia prevale il vuoto.

Struttura della materia [modifica]
Il granito non ha una composizione globale uniforme.La materia omogenea ha composizione e proprietà uniformi. Può essere una mistura, come il vetro, un composto chimico come l'acqua, o elementare, come rame puro. La materia eterogenea, come per esempio il granito, non ha una composizione definita.

È di fondamentale importanza nella determinazione delle proprietà macroscopiche della materia la conoscenza delle strutture a livello microscopico (ad esempio l'esatta configurazione delle molecole e dei cristalli), la conoscenza delle interazioni e delle forze che agiscono a livello fondamentale unendo fra loro i costituenti fondamentali (come le forze di london e legami di Van der Waals) e la determinazione del comportamento delle singole macrostrutture quando interagiscono fra loro (ad esempio le relazioni solvente - soluto o quelle che sussistono fra i vari microcristalli nelle rocce come il granito).

Proprietà fondamentali della materia [modifica]
Quark [modifica]
Per approfondire, vedi la voce Quark_(particella).

I quark sono particelle a spin semi-intero e quindi sono dei fermioni. Hanno un carica elettrica uguale a meno un terzo di quella dell'elettrone , per quelli di tipo down, e uguale invece a due terzi per quelli di tipo up. I quark hanno anche una carica di colore, che è l'equivalente della carica elettrica per le interazioni deboli. I quark sono anche particelle massive e sono quindi soggetti alla forza di gravità.

Proprietà dei Quark[1] Nome Simbolo Spin Carica elettrica
(e) Massa
(MeV/c2) Massa comparabile a Antiparticella Simbolo
dell'antiparticella
Quark di tipo Up
Up u 1/2 + 2/3 1,5 a 3,3 ~ 5 elettroni Antiup
Charm c 1/2 + 2/3 1160 a 1340 ~ 1 protoni Anticharm
Top t 1/2 + 2/3 169.100 a 173.300 ~ 180 protoni o
~ 1 atomo di tungsteno Antitop
Quark di tipo Down
Down d 1/2 − 1/3 3,5 a 6,0 ~ 10 elettroni Antidown
Strange s 1/2 − 1/3 70 a 130 ~ 200 elettroni Antistrange
Bottom b 1/2 − 1/3 4130 a 4370 ~ 5 protoni Antibottom

Fasi della materia [modifica]
Un recipiente di metallo solido contenente azoto liquido evapora lentamente nel gas azoto. L'evaporazione è la transizione di fase dallo stato liquido a quello gassoso.In risposta a differenti condizioni termodinamiche come la temperatura e la pressione, la materia si presenta in diverse "fasi", le più familiari (perché sperimentate quotidianamente) delle quali sono: solida, liquida e gassosa. Altre fasi includono il plasma, il superfluido e il condensato di Bose-Einstein. Il processo per cui la materia passa da una fase ad un'altra, viene definito transizione di fase, un fenomeno studiato principalmente dalla termodinamica e dalla teoria del caos.

Le fasi sono a volte chiamate stati della materia, ma questo termine può creare confusione con gli stati termodinamici. Per esempio due gas mantenuti a pressioni differenti hanno diversi stati termodinamici, ma lo stesso "stato" di materia.

Solidi [modifica]
Per approfondire, vedi la voce Solidi.

I solidi sono caratterizzati da una tendenza a conservare la loro integrità strutturale e la loro forma, al contrario di ciò che accade per liquidi e gas. Molti solidi, come le rocce, sono caratterizzati da una forte rigidità, e se le sollecitazioni esterne sono molto alte, tendono a spezzarsi e a rompersi. Altri solidi, come gomma e carta, sono caratterizzati invece da una maggiore flessibilità. I solidi sono di solito composti da strutture cristalline o lunghe catene di molecole (ad esempio polimeri).

Liquidi [modifica]
Per approfondire, vedi la voce Liquidi.

In un liquido, le molecole, pur essendo vicine fra di loro, sono libere di muoversi, ma al contrario dei gas, esistono delle forze più deboli di quelle dei solidi che creano dei legami di breve durata (ad esempio, il legame a idrogeno). I liquidi hanno quindi una coesione e una viscosità, ma non sono rigidi e tendono ad assumere la forma del recipiente che li contiene.

Gas [modifica]
Per approfondire, vedi la voce Gas.

Un gas è una sostanza composta da piccole molecole separate da grandi spazi e con una debolissima interazione reciproca. Quindi i gas non offrono alcuna resistenza a cambiare forma, a parte l'inerzia delle molecole di cui è composto.

Materia chimica [modifica]
La materia chimica è la parte dell'universo composta da atomi chimici. Questa parte dell'universo non include la materia e l'energia oscura, buchi neri, stelle a neutroni e varie forme di materia degenerata, che si trova ad esempio in corpi celesti come la nana bianca. Dati recenti del Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), suggeriscono che solo il 4% della massa totale dell'intero universo visibile ai nostri telescopi sia costituita da materia chimica. Circa il 22% è materia oscura, il restante 74% è energia oscura.

La materia che osserviamo è generalmente nella forma di composti chimici, di polimeri, leghe o elementi puri.

Antimateria [modifica]
Nelle particelle fisiche e nella chimica quantistica, l'antimateria è composta dalle rispettive antiparticelle che costituiscono la normale materia. Se una particella e la sua antiparticella si incontrano tra loro, le due annichiliscono; si convertono cioè in altre particelle o più spesso in radiazione elettromagnetica di eguale energia in accordo con l'equazione di Einstein E = mc2.

L'antimateria non si trova naturalmente sulla Terra, eccetto quantità piccole e di breve durata (come risultato di decadimenti radioattivi o raggi cosmici). Questo perché l'antimateria che si crea fuori dai confini dei laboratori fisici incontra immediatamente materia ordinaria con cui annichilirsi. Antiparticelle ed altre forme di stabile antimateria (come antiidrogeno) possono essere create in piccole quantità, ma non abbastanza per fare altro oltre a test delle proprietà teoriche negli acceleratori di particelle.

C'è una considerevole speculazione nella scienza e nei film su come mai l'intero universo sia apparentemente composto da ordinaria materia, sebbene sia possibile che altri posti siano composti interamente da antimateria. Probabili spiegazioni di questi fatti possono arrivare considerando asimmetrie nel comportamento della materia rispetto all'antimateria.

Materia oscura [modifica]
In cosmologia, effetti a larga scala sembrano indicare la presenza di un incredibile ammontare di materia oscura che non è associata alla radiazione elettromagnetica. La teoria del Big Bang richiede che questa materia abbia energia e massa, ma non è composta né da fermioni elementari né da bosoni. È composta invece da particelle che non sono mai state osservate in laboratorio (forse particelle supersimmetriche).

Materia esotica [modifica]
La materia esotica è un ipotetico concetto di particelle fisiche. Si riferisce a ogni materia che viola una o più delle classiche condizioni e non è costituita da particelle barioniche note.

Storia del concetto di Materia [modifica]
Per approfondire, vedi la voce Materia (filosofia).
Aristotele formulò una delle prime teorie sulla struttura della materia.Nel medioevo e nell'antichità era radicata la convinzione aristotelica che la materia fosse composta da quattro elementi: terra, aria, acqua e fuoco. Ciascuno di questi, avendo un diverso "peso", tende verso il proprio luogo naturale, lasciando al centro dell'universo la terra e l'acqua, facendo invece salire verso l'alto aria e fuoco. Inoltre si credeva che la materia fosse un insieme continuo, privo completamente del vuoto (la natura aborre il vuoto, horror vacui). Oggi invece si è scoperto che la materia è al contrario composta per oltre il 99 % di vuoto.

Un grossa disputa nella filosofia greca riguardò la possibilità che la materia possa essere divisa indefinitamente in parti sempre più piccole. Contrari a questa ipotesi, gli atomisti erano invece convinti che vi fosse una struttura elementare costituente la materia non ulteriormente divisibile.

Inviata il 07 ottobre 2009

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+1 mi dai miglir rixp??

Inviata il 07 ottobre 2009

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