Gli stati della materia Ambra Domenella Elisa Bugossi Elena Curiale Mery Ricci

L’atomo Tutte le sostanze sono composte da molecole che a loro volta sono costituite da atomi. Questi ultimi però sono divisibili in tre parti: il nucleo che costituisce la parte centrale I protoni(carica positiva) e i neutroni(carica neutra) contenuti nel nucleo Gli elettroni(carina negativa) esterni al nucleo,che girano su delle orbite. Gli atomi sono legati tra loro da forze elettriche che si possono spezzare solo fornendo una sufficiente quantità di energia. La materia può trovarsi in tre diversi stati: Solido,liquido e gassoso a seconda dell’organizzazione molecolare.

IL GAS IL SOLIDO IL LIQUIDO Il gas è un aeriforme che si trova nello stato di vapore;in questo caso le forze intermolecolari sono praticamente inesistenti,con c’è più coesione tra loro,sono liberi di muoversi assumendo ognuno una velocità. Le particelle atomiche o molecolari del gas quindi interagiscono urtandosi continuamente l'un l'altra. Per questo un gas non ha un volume definito ma tende ad occupare tutto lo spazio a sua disposizione, e assume la forma del contenitore che lo contiene, riempiendolo. Le molecole o atomi che costituiscono il liquido interagiscono fra loro, sebbene non fortemente come nel solido. Le particelle non sono fra loro in posizioni fisse,sono libere di scorrere le une sulle altre e di conseguenza un liquido possiede un volume proprio ma non ha forma propria, acquistando quella del recipiente che lo contiene. Lo stato solido è uno stato condensato della materia; gli atomi in questo caso occupano posizioni fisse e non possono allontanarsi gli uni dagli altri ma soltanto vibrare intorno alle posizioni d’equilibrio. Generalmente, le particelle hanno una disposizione ordinata, in reticoli cristallini regolari quindi la forma di un solido non può cambiare spontaneamente.

Tutti i corpi, se sottoposti ad una variazione di temperatura, subiscono deformazioni più o meno evidenti. Questo perché qualsiasi aumento di temperatura di un corpo è accompagnato da un aumento della velocità di vibrazione delle sue molecole e conseguentemente da un numero maggiore di urti che queste subiscono. Questi fenomeni determinano un incremento della distanza media tra le molecole, per cui il risultato finale si traduce in un aumento del volume.

Brinamento Evaporazione Fusione gassoso solido liquido Condensazione Solidificazione Sublimazione

DILATAZIONE VOLUMICA DEI SOLIDI Anche i liquidi, con l’aumentare della temperatura, seguono la stessa legge della dilatazione volumica dei liquidi: Δ V =α * V0* Δ T In questo caso però il coefficiente di dilatazione volumica (K-1) è maggiore di quello del solido poiché in essi le forze di coesione molecolari sono più debole che nei solidi. DILATAZIONE VOLUMICA DEI LIQUIDI DILATAZIONE LINEARE DEI SOLIDI Anche i liquidi, con l’aumentare della temperatura, seguono la stessa legge della dilatazione volumica dei liquidi: Δ V = α * V0* Δ T In questo caso però il coefficiente di dilatazione volumica (K-1) è maggiore di quello del solido poiché in essi le forze di coesione molecolari sono più debole che nei solidi. La dilatazione che il solido subisce si può anche manifestare nella direzione della lunghezza quindi si parlerà di dilatazione lineare: Δl = λ* l0 * ΔT Dove λ è il coefficiente di dilatazione lineare ( K-1), l0 la lunghezza iniziale (m) e T è la variazione di temperatura (K o °C)

DILATAZIONE VOLUMICA DEI LIQUIDI Anche i liquidi,con l’aumentare della temperatura, seguono la stessa legge della dilatazione volumica dei liquidi: Δ V =α * V0* Δ T In questo caso però il coefficiente di dilatazione volumica (K-1) è maggiore di quello del solido poiché in essi le forze di coesione molecolari sono più debole che nei solidi. DILATAZIONE VOLUMICA DEI LIQUIDI DILATAZIONE VOLUMICA DEI GAS A pressione costante, quando la temperatura di un gas aumenta, anche il suo volume aumenta. Questo cambiamento di volume è regolato dalla Legge di Gay-Lussac. V =V0 *(1+ αT) Questa legge può essere rappresentata dal grafico di Clapeyron V (m3) V0 T0 (TEMPERATURA ASSOLUTA) T (°C)

Coefficiente di dilatazione termica La dilatazione termica dei corpi è una proprietà tipica dei materiali, che consiste nel variare le proprie dimensioni all'aumentare della temperatura. La dilatazione termica viene quantificata tramite un coefficiente di dilatazione termica il quale, in relazione alla variazione fisica del corpo, può essere: Coefficiente di dilatazione lineare Coefficiente di dilatazione volumica: dei solidi è tre volte più grande del coefficiente di dilatazione lineare di uno stesso materiale e dei liquidi è maggiore di quello dei solidi.