ANYAG: SZÁRMAZÁS, TULAJDONSÁGOK, ÁLLAPOTOK ÉS PÉLDÁK - TUDOMÁNY - 2026

A kérdés az, amely tömegű, helyet foglal el az űrben és képes gravitációs kölcsönhatásba lépni. Az egész világegyetem anyagból áll, eredete közvetlenül a Nagyrobbanás után származik.

Az anyag négy állapotban van: szilárd, folyékony, gáz és plazma. Ez utóbbi sok hasonlóságot mutat a gázzal, de egyedi tulajdonságokkal rendelkezik az aggregáció negyedik formájává.

Az anyag atomokból áll. Az atomok neutronokból, protonokból és elektronokból állnak

Az anyag tulajdonságait két kategóriába soroljuk: általános és jellemzőit. A tábornokok lehetővé teszik az anyag megkülönböztetését attól, ami nem. Például a tömeg az anyag jellemzője, valamint az elektromos töltés, térfogat és hőmérséklet. Ezek a tulajdonságok minden anyag esetében általánosak.

A jellemzők viszont azok a különleges tulajdonságok, amelyek alapján az anyagtípusok megkülönböztethetők a másiktól. Ez a kategória magában foglalja a sűrűséget, színt, keménységet, viszkozitást, vezetőképességet, olvadáspontot, összenyomhatósági modult és még sok más.

Miből készül az anyag?

Az atomok az anyag építőkövei. Az atomok viszont protonokból, elektronokból és neutronokból állnak.

Elektromos töltés

Az elektromos töltés az anyagot alkotó részecskék belső tulajdonsága. A protonok pozitív töltéssel és elektronok negatív töltéssel rendelkeznek, a neutronok nem tartalmaznak elektromos töltést.

Az atomban a protonok és az elektronok azonos mennyiségben vannak, tehát az atom - és általában az anyag - semleges állapotban van.

Egy atomot ábrázoló ábra A protonok és a neutronok azonos számúak a magban. Az atomok körül az elektronok különböző orbitális szinteken vannak

Az anyag eredete

Az anyag eredete a világegyetem kialakulásának kezdeti pillanataiban áll, amelyben olyan fényelemek, mint a hélium, a lítium és a deutérium (a hidrogén izotópja) kezdtek kialakulni.

NASA / WMAP tudományos csapat / Dana Berry művészete

Ezt a fázist Big Bang nukleoszintézisének nevezik, amely atommagok generálásának folyamata alkotóelemeikből: protonok és neutronok. Rövid pillanatok után a nagy robbanás után az univerzum lehűlt, és a protonok és a neutronok atommagokat alkotnak.

Csillagok kialakulása és az elemek származása

Később, amikor a csillagok kialakultak, a magok a legnehezebb elemeket nukleáris fúziós folyamatok útján szintetizálták. Így származik a hétköznapi anyag, amelyből az univerzumban minden ismert tárgy kialakul, beleértve az élőlényeket is.

A tudósok azonban ma úgy vélik, hogy az univerzum nem egészen a rendes anyagból áll. Az anyag jelenlegi sűrűsége nem magyarázza sok kozmológiai megfigyelést, például az univerzum tágulását és a csillagok sebességét a galaxisokban.

A csillagok gyorsabban mozognak, mint ahogy azt a közönséges anyag sűrűsége előrejötte, ezért egy nem látható anyag létezése, amely felelős, feltételezhető. A sötét anyagról szól.

Az anyag harmadik osztályának létezését szintén feltételezni kell, ami a sötét energia néven ismert. Ne feledje, hogy az anyag és az energia egyenértékűek, amire Einstein rámutatott.

A következőkben leírtak kizárólag arra a szokásos anyagra vonatkoznak, amelyből készülünk, amelynek tömege és egyéb általános jellemzői vannak, és az anyag típusától függően sok-sok nagyon specifikus.

Az anyag tulajdonságai

- Általános tulajdonságok

Az anyag általános tulajdonságai mindegyikben közös. Például egy darab fa és fém darabja tömegű, térfogatot foglal el, és bizonyos hőmérsékleten van.

Tömeg, tömeg és tehetetlenség

A tömeg és a súly olyan fogalmak, amelyeket gyakran összekevernek. Van azonban alapvető különbség közöttük: a test tömege azonos - kivéve, ha veszteséget szenved -, de ugyanazon tárgy tömege megváltozhat. Tudjuk, hogy a Földön és a Holdon a súly nem azonos, mivel a Föld gravitációja nagyobb.

Ezért a tömeg skaláris mennyiség, míg a tömeg vektor. Ez azt jelenti, hogy egy tárgy súlyának nagysága, iránya és értelme van, mert az az erő, amellyel a Föld - vagy a Hold, vagy más csillagászati ​​tárgy - húzza az objektumot középpontja felé. Itt az irány és az érzés "a középpont felé", míg a nagyság a numerikus résznek felel meg.

A tömeg kifejezéséhez elegendő egy szám és egy egység. Például egy kilogramm kukoricáról vagy egy tonna acélról beszélnek. A Nemzetközi Egységrendszerben (SI) a tömeg mértékegysége a kilogramm.

Egy másik dolog, amelyet a mindennapi tapasztalatok alapján biztosan tudunk, az, hogy a nagyon hatalmas tárgyakat nehezebb mozgatni, mint a könnyebbet. Ez utóbbinak könnyebb megváltoztatni a mozgásokat. Ez az anyag olyan tulajdonsága, amelyet tehetetlenségnek neveznek, amelyet a tömeg segítségével mérnek.

Hangerő

Az anyag egy bizonyos helyet foglal el, amelyet nem más anyag foglal el. Ez tehát áthatolhatatlan, ami azt jelenti, hogy ellenállást mutat más, ugyanazt a helyet foglaló anyaggal szemben.

Például egy szivacs áztatáskor a folyadék a szivacs pórusaiban helyezkedik el anélkül, hogy ugyanazt a helyet foglalná el. Ugyanez vonatkozik a törött, porózus kőzetekre, amelyek olajat tartalmaznak.

Hőfok

Az atomok molekulákba vannak rendezve, hogy anyagot képezzenek, de ha elérték, ezek a részecskék nem állnak statikus egyensúlyban. Éppen ellenkezőleg, jellegzetes vibrációs mozgással rendelkeznek, amely többek között a hajlamtól függ.

Ez a mozgás az anyag belső energiájához kapcsolódik, amelyet a hőmérsékleten mérnek.

- Jellemző tulajdonságok

Számos, és tanulmányuk hozzájárul a különféle interakciók jellemzéséhez, amelyeket az anyag képes létrehozni. Az egyik legfontosabb a sűrűség: egy kilogramm vas és egy másik fa ugyanolyan súlyú, de a kiló vas kevesebbet foglal el, mint a kiló fa.

Sűrűség az elfoglalt tömeg és térfogat aránya. Mindegyik anyag sűrűsége jellemzi, bár nem változtathatatlan, mivel a hőmérséklet és a nyomás fontos változásokat eredményezhet.

Egy másik nagyon különleges tulajdonság a rugalmasság. Nem minden anyag viselkedik azonos módon feszített vagy összenyomott anyag esetén. Egyesek nagyon ellenállóak, mások könnyen deformálhatók.

Ily módon számos anyag tulajdonsággal rendelkezik, amelyek számtalan helyzetben jellemzik az anyag viselkedését.

Az anyag állapota

Víz folyékony, szilárd és gáznemű állapotban.

Az anyag az aggregáció állapotában jelenik meg számunkra, attól függően, hogy milyen részecskék képezik az azt alkotó részecskék közötti kohéziós erőt. Ilyen módon négy állapot létezik természetes módon:

-Szilárd

-Liquids

-Gáz

-Vérplazma

Szilárd

A szilárd anyagnak nagyon jól meghatározott alakja van, mivel az alkotórészecskék nagyon kohéziósak. Ezenkívül jó rugalmas választ ad, mivel ha deformálódik, akkor a szilárd anyag anyaga hajlamos visszatérni eredeti állapotába.

folyadékok

A folyadékok a tartály alakját képezik, amely azokat tartalmazza, de mégis jól meghatározzák a térfogatukat, mivel a molekuláris kötések, bár rugalmasabbak, mint a szilárd anyagok, mégis elegendő kohéziót biztosítanak.

gázok

A gáznemű anyagot az jellemzi, hogy alkotórészei nem szorosan kötve. Valójában nagy a mobilitásuk, ezért a gázoknak nincs alakja és addig terjednek, amíg meg nem töltik az azokat tartalmazó tartály térfogatát.

Az anyag három legismertebb állapota. Josell7

Vérplazma

A plazma anyag gáz halmazállapotban és ionizált is. Korábban már említettük, hogy az anyag általában semleges állapotban van, de a plazma esetében egy vagy több elektron levált az atomtól, és nettó töltéssel rendelkezik.

Noha a plazma az anyag állapota közül a legkevésbé ismeri, az igazság az, hogy bőven van az univerzumban. Például a plazma létezik a Föld külső légkörében, valamint a Napban és más csillagokban.

A laboratóriumban plazmát lehet létrehozni egy gáz melegítésével, amíg az elektronok el nem válik az atomoktól, vagy ha a gázt nagy energiájú sugárzással bombázzák.

Példák az anyagra

Gyakori tárgyak

Bármely közös tárgy anyagból készül, például:

• Könyv
• Egy szék
• Asztal
• Fűrészáru
• Üveg.

Elemi anyag

Az elemi anyagban megtaláljuk azokat az elemeket, amelyek képezik az elemek periodikus tábláját, amelyek az anyag legelemesebb részei. Az anyagot alkotó összes tárgy lebontható ezekre a kis elemekre.

• Alumínium
• Bárium
• Argon
• Bór
• Kalcium
• Gallium
• Indián.

Organikus anyag

Ez az élő organizmusok által létrehozott anyag, amely a szén kémiáján alapul, amely egy könnyű elem, amely könnyen képezhet kovalens kötéseket. A szerves vegyületek hosszú molekulaláncok, amelyek sokoldalúságot mutatnak, és az élet ezeket használja funkcióinak végrehajtásához.

Az antianyag

Ez egy olyan típusú anyag, amelyben az elektronok pozitívan töltöttek (pozitronok) és a protonok (antiprotonok) negatív töltéssel rendelkeznek. Noha a neutronok felelõsek semlegesnek, a részecskeellenes anti-neutronnak is vannak antikvarkokból.

Az antianyag részecskék ugyanolyan tömegű, mint az anyag részecskék, és előfordulnak a természetben. A pozitronokat a kozmikus sugarakban, a sugárzásból, amely a világűrből származik, 1932 óta detektálják., nukleáris gyorsítók felhasználásával.

Még egy mesterséges antiatomot hoztak létre, amely egy antiprontot keringő pozitronból áll. Nem tartott sokáig, mivel az antianyag anyag jelenlétében elpusztul, energiát termelve.

Sötét anyag

A föld alkotta anyag az univerzum többi részében is megtalálható. A csillagmagok úgy működnek, mint a hatalmas hasadóreaktorok, amelyekben folyamatosan keletkeznek a hidrogénnél nehezebb atomok és a hélium.

Mint korábban már említettük, az univerzum viselkedése sokkal nagyobb sűrűséget sugall, mint amit megfigyeltünk. A magyarázat egy olyan típusú anyagban rejlik, amelyet nem látnak, de amely megfigyelhető hatásokat eredményez, és amelyek gravitációs erőkké válnak intenzívebben, mint a megfigyelhető anyag sűrűsége hoz létre.

Úgy gondolják, hogy a sötét anyag és az energia az univerzum 90% -át alkotja (az előbbiek a teljes 25% -át teszik ki). Így csupán 10% -a rendes anyag, a többi pedig sötét energia, amely egyenletesen oszlik el az egész világegyetemben.

Irodalom

1. Kémia Libretextek. Az anyag fizikai és kémiai tulajdonságai. Helyreállítva: chem.libretexts.org.
2. Hewitt, Paul. 2012. Fogalmi fizikai tudomány. 5.. Ed Pearson.
3. Kirkpatrick, L. 2010. Fizika: Fogalmi világkép. 7.. Kiadás. Cengage.
4. Tillery, B. 2013. Integrate Science.6. Kiadás. MacGraw Hill.
5. Wikipedia. Ügy. Helyreállítva: es.wikipedia.org.
6. Wilczec, F. Mise származása. Helyreállítva: web.mit.edu.