- Vật chất (vật lý) là gì?
- Đặc điểm của vật chất trong vật lý
- Trạng thái của vật liệu
- Cấu trúc của vật chất
Chúng tôi giải thích vật chất là gì trong vật lý và đặc điểm của nó là gì. Ngoài ra, các trạng thái mà nó trình bày và cấu trúc của nó.
Vật chất (vật lý) là gì?
Theo cách tiếp cận của thuộc vật chất, vật chất đề cập đến bất kỳ thực thể nào được ban tặng cho khối lượng sở hữu và có thể chiếm một khoảng trống vào một thời điểm nhất định. Tất cả các đối tượng vật chất đều được tạo ra từ vật chất, từ một chiếc xe hơi đến một nguyên tử và vật rất nhỏ các nguyên tố tạo nên nó.
Khái niệm vật chất trong lĩnh vực vật lý đã được định nghĩa và tái định nghĩa qua nhiều thế kỷ, từ thời cổ đại (khi khái niệm về nguyên tử xuất hiện), đến thời của Isaac Newton và sau này là Albert Einstein. Sự phát hiện ra vật chất hạ nguyên tử và sự ra đời của vật lý hạt là những sự kiện mang tính cách mạng nhất trong lĩnh vực này khi nói đến suy nghĩ về vật chất.
Do đó, định nghĩa ban đầu về vật chất mà chúng tôi đưa ra là đủ cho các ngành vật lý cổ điển, nhưng nó là vấn đề trong lĩnh vực khoa học. cơ lượng tử, nơi mà các khái niệm về "khối lượng" và "không gian" phức tạp hơn nhiều.
Đặc điểm của vật chất trong vật lý
Vật chất có một số thuộc tính cụ thể, chẳng hạn như khối lượng và âm lượng, nghĩa là, vật chất chiếm một khu vực xác định trong không-thời gian. Điều này có nghĩa là vật chất có các thuộc tính có thể đo lường được, chẳng hạn như tỷ lệ (chiều dài, chiều rộng, chiều cao), Tỉ trọng, các trọng lượng, độ cứng, tính lưu động, tính dễ uốn, trong số nhiều tính năng khác. Biết vật chất là hiểu chính xác các đặc tính vật lý của nó, hoàn toàn khác với các đặc tính vật lý, ví dụ, Năng lượng.
Mặt khác, vật chất phải ở một trong các trạng thái hoặc pha đã biết, theo sự phân bố, nhóm lại và các thuộc tính của vật rất nhỏ. Như vậy, vật chất được trình bày ở trạng thái cứng, chất lỏng Y khí, mặc dù vậy, trong những điều kiện áp suất và nhiệt độ khắc nghiệt nhất định, nó có thể được tìm thấy ở trạng thái plasmatic (chất khí bị ion hóa). Có những trạng thái phức tạp hơn của vật chất được nghiên cứu trong các lĩnh vực vật lý tiên tiến và không ổn định.
Ngoài vật chất, có phản vật chất, có thể hiểu là vật chất được cấu tạo bởi các phản hạt. Đối với mỗi hạt cơ bản tồn tại, có một hạt khác giống hệt nhau nhưng với sạc điện đối lập, gây ra sự hủy diệt của cả hai khi tương tác.
Trạng thái của vật liệu
Theo vật lý, có ba trạng thái chính của vật chất: rắn, lỏng và khí, mặc dù cũng có những trạng thái khác ít thường xuyên hơn, chẳng hạn như plasma hoặc ngưng tụ fermionic, chỉ có thể tái tạo trong phòng thí nghiệm. Mỗi trạng thái vật chất có những đặc điểm khác nhau liên quan nhiều đến cách các hạt của hệ đang nghiên cứu được sắp xếp trong không gian và năng lượng mà chúng có.
- Cứng. Các phần tử của vật chất rắn rất rất gần nhau, làm mồi cho lực hấp dẫn rất mạnh. Do đó, chúng hoạt động như một cơ thể duy nhất, với sự gắn kết tuyệt vời, Tỉ trọng và một hình dạng không đổi. Chúng có khả năng chống phân mảnh và có tính lưu động thấp hoặc không có: chúng không thể bị nén và khi chúng bị vỡ hoặc phân mảnh, các chất rắn khác có kích thước nhỏ hơn sẽ thu được từ chúng.
- Chất lỏng. Các phần tử của vật chất lỏng được giữ với nhau bằng lực hấp dẫn, yếu hơn và ít trật tự hơn nhiều so với các phần tử của chất rắn. Vì lý do này, chất lỏng thiếu một dạng cố định và ổn định, cũng như sự gắn kết và sức chịu đựng, vì vậy chúng có được hình dạng của thùng chứa chúng. Chúng có tính lưu động lớn (chúng có thể được chèn vào các không gian nhỏ) và sức căng bề mặt làm cho chúng dính chặt vào các bề mặt, chúng không thể nén được và, ngoại trừ Nước uốngHọ có xu hướng co lại khi có lạnh.
- Khí. Các hạt vật chất khí ở trong trạng thái phân tán và khoảng cách đến mức chúng khó có thể ở lại với nhau hoàn toàn: lực hút giữa chúng yếu, điều này gây ra trạng thái mất trật tự giữa chúng. Không kết hợp với nhau và tạo thành một cơ thể nhỏ gọn khổng lồ, Trọng lực nó không có tác dụng đáng kể đối với họ. Chúng chiếm một thể tích lớn hơn nhiều so với chất lỏng và chất rắn, vì chúng có xu hướng nở ra cho đến khi chiếm toàn bộ khoảng trống chứa chúng. Chúng không có hình dạng và khối lượng cố định và đôi khi không màu và / hoặc không mùi.
Vật chất có thể được chuyển đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác, chỉ bằng cách thay đổi các điều kiện của nhiệt độ Y Sức ép mà bạn đang ở. Tuy nhiên, các đặc tính hóa học của nó sẽ không thay đổi.
Cấu trúc của vật chất
Tất cả các vật chất đã biết đều được cấu tạo từ các đơn vị cực nhỏ gọi là nguyên tử, lần lượt được tạo thành bởi ba hạt hạ nguyên tử:
- Điện tử. Được ban tặng cho một điện tích âm và kích thước nhỏ, những hạt này quay quanh hạt nhân của nguyên tử trong một tập hợp các quỹ đạo được gọi là obitan, với số lượng lớn hơn hoặc nhỏ hơn Năng lượng theo mức độ gần hoặc khoảng cách của nó với hạt nhân.
- Proton. Được ban tặng cho một điện tích dương và lớn hơn, chúng được tìm thấy trong hạt nhân của nguyên tử, và cấu thành phần chính về khối lượng và trọng lượng của nó.
- Nơtron. Không có bất kỳ điện tích nào, chúng được tìm thấy trong hạt nhân của nguyên tử cùng với các proton, cung cấp khối lượng và trọng lượng cho nguyên tử mặc dù chúng không ảnh hưởng đến điện từ học.
Tùy thuộc vào số lượng electron, proton và neutron mà một nguyên tử có, nó sẽ tạo nên nguyên tố hóa học đã biết và được phân loại trong Bảng tuần hoàn. Ví dụ, nguyên tử đơn giản nhất tồn tại là hydro, chỉ có một electron và một proton.