W świecie materii.doc

FIZYKA 2

W ŚWIECIE MATERII

I TRZY STANY SKUPIENIA SUBSTANCJI

1. Istnieją trzy stany skupienia: ciekły, stały i gazowy

         Ciała stałe: mają określony kształt, zmiana kształtu ciała, (co jest bardzo trudne) nie powoduje zmiany jego objętości

         Ciecze: nie mają określonego kształtu – przyjmują kształt naczynia, w którym się znajdują, są nieściśliwe i bardzo trudno zmienić ich określoną objętość

         Gazy: nie mają określonego własnego kształtu – przyjmują kształt naczynia zbiornika, w którym się znajdują wypełniając całą jego objętość, są ścisłe i rozprężliwe; gaz się rozpręża, jest rozprężliwy (doświadczenie z balonem) oraz uściśla się (powietrze w strzykawce można zmniejszyć)

2. Ciała stałe mogą być:

         Sprężyste (sprężyna, gumka) a po odkształceniu wracają do pierwotnej pozycji

         Plastyczne (plastelina, ciasto) a po odkształceniu ciało zostaje odkształcone, ale nie kruszy się na kawałki

         Kruche (kreda, kamień, cegła) a ciało po odkształceniu kruszy się na wiele kawałków

Te cechy nie są cechami na stałe przypisanymi danej substancji:

- glina jest substancją plastyczną, a po wypaleniu staje się substancją kruchą.

- stal jest substancją sprężystą, a w wysokiej temperaturze staje się substancją plastyczną.

II HIPOTEZA O CZĄSTECZKOWEJ BUDOWIE CIAŁ

1. Wszystkie ciała są zbudowane z cząsteczek, które są w ciągłym ruchu

2. Zjawisko samorzutnego mieszania się różnych substancji nazywa się dyfuzją. Jego występowanie świadczy o cząsteczkowej budowie materii i nieustannym ruchu cząsteczek

3. *Wszystkie ciała zbudowane są z cząsteczek niewidocznych gołym okiem i pod lupą – mają różny kształt i rozmiar (doświadczenia a woda i denaturat, kasza i groch a poziom obniża się, mniejsze cząsteczki wypełniają wolne przestrzenie pomiędzy większymi cząsteczkami)

1nn = 1 / 1000000000 m

Nanometr = jedna stu milionowe metro

4. Dyfuzja: to zjawisko samorzutnego rozpuszczania się jednej substancji w drugiej

- w gazach trwa kilka minut (dezodorant, perfum, rozwożony obornik, wlewanie benzyny, zapach obiadu)

- w cieczach trwa kilka godzin do kilkunastu dni (woda z denaturatem, herbata z wodą)

- w ciałach stałych trwa kilka lat (płytka miedziana z płytką żelazną)

Osmoza: wymiana gazowa przez skórę i przenikanie substancji odżywczych z układu trawiennego do krwi

III ZWIĄZEK MIĘDZY ŚREDNIĄ ENERGIĄ KINETYCZNĄ CZĄSTECZEK I TEMPERATURĄ CIAŁA

1. Im temperatura ciała, wyższa to średnia szybkość cząsteczek tego ciała też jest wyższa, a co za tym idzie – średnia energii kinetycznej również jest wyższa

2. Średnia prędkość cząsteczek

Wzór: V1 + V2 + v3 / 3 (n = liczba cząsteczek)

3. Temperaturę wyrażamy w różnych skalach, m.in. skala Celsjusza i Kelwina.

100`C              =              wrzanie wody                            = 373 K

O`C              =              zamarzanie wody              = 273 K

-273`C              =              zero absolutne                            = 0 K

Różnica temperatur w obu skalach jest taka sama.

t = stopnie Celsjusza

T = stopnie Kelvina

t = T-273`

T = t+273`

Ruch cząsteczek, prędkość ma różne kierunki i zwroty, a także różne wartości, które ciągle się zmniejszają

IV SIŁY MIĘDZYCZĄSTECZKOWE

1. Między cząsteczkami wszystkich ciał działają siły międzycząsteczkowe ogólnie są siłami przyciągania (rozlana herbata – każda cząsteczka przyciąga i jest przyciągana), wyjątek stanowi, jeżeli odległość między cząsteczkami są tak małe, że gdy przy próbie zmniejszenia objętości, pojawiają się siły międzycząsteczkowe odpychania (różnego rodzaju złamania – kreda plastik).

2. Siły międzycząsteczkowe dzielimy na:

1        Siły spójności – działające między cząsteczkami tego samego ciała (np. woda i woda)

2        Siły przylegania – działające między cząsteczkami różnych ciał (np. woda i szkło)

V RÓŻNICA W BUDOWIE CIAŁ STAŁYCH CIECZY I GAZÓW

1. Cząsteczki, z których składają się ciała, są bardzo małe. Ich rozmiary wynoszą ok. 0,00000001 nn.

2. Cząsteczki składają się z jeszcze mniejszych cząsteczek zwanych atomami.

Gazy (ściśliwe) - wypełniają całe naczynie

Ciecze (nieściśliwe -wypełniają naczynie do połowy

Ciała stałe - zachowują swój własny kształt i określoną objętość, cząsteczki nie mogą się przemieszczać (wykonują drgania).

VI GĘSTOŚĆ SUBSTANCJI

1. Masa jest miarą ilości substancji.

2. Substancje różnią się między sobą gęstością. Gęstość informuje nas o tym, jaka jest masa 1 metra sześciennego lub centymetra sześciennego danej substancji.

3. Aby wyznaczyć gęstość danej substancji, należy masę ciała podzielić przez jego objętość.

4. Masa odważnika jest wprost proporcjonalna do jego objętości, co oznacza, że iloraz tych wielkości jest stały.

ρ = m / V              = const.

ρ (ro) – gęstość

m – masa ciała

V - objętość

VII ZADANIA

ZAD 1 Oblicz masę powietrza zawartego w balonie o objętości 0,2 metra sześciennego. Gęstość powietrza odszukaj w tabeli.

ZAD 2 Kawałek marmuru o objętości 3 centymetra sześciennego ma masę 8,1 grama, a kawałek lodu o objętości 8 decymetra sześciennego ma masę 7,2 kilograma. Ile razy gęstość lodu jest mniejsza od gęstości marmuru. Porównaj wyniki obliczeń gęstości z gęstościami marmuru i lodu.