Matter is the “stuff” that compõe the universe-everything that takes up space and has mass is matter.
toda a matéria é constituída por átomos, que são, por sua vez, constituídos por protões, neutrões e electrões. os átomos se reúnem para formar moléculas, que são os blocos de construção de todos os tipos de matéria, de acordo com a Universidade do Estado de Washington. Ambos os átomos e moléculas são mantidos juntos por uma forma de energia potencial chamada energia química., Ao contrário da energia cinética, que é a energia de um objeto em movimento, a energia potencial é a energia armazenada em um objeto.
as cinco fases da matéria
Existem quatro estados naturais da matéria: sólidos, líquidos, gases e plasma. O quinto estado é o condensado Bose-Einstein feito pelo homem.
Sólidos
num sólido, as partículas são embaladas firmemente juntas para que não se movam muito. Os elétrons de cada átomo estão constantemente em movimento, então os átomos têm uma pequena vibração, mas eles estão fixos em sua posição., Por causa disso, partículas em um sólido têm energia cinética muito baixa.
sólidos têm uma forma definida, bem como massa e volume, e não estão em conformidade com a forma do recipiente em que são colocados. Os sólidos também têm uma alta densidade, o que significa que as partículas são bem embaladas juntas.
líquidos
num líquido, as partículas são mais livremente embaladas do que num sólido e são capazes de fluir em torno uns dos outros, dando ao líquido uma forma indefinida. Portanto, o líquido vai se conformar com a forma de seu recipiente.,
Muito parecido com sólidos, líquidos (a maioria dos quais têm uma densidade menor do que sólidos) são incrivelmente difíceis de comprimir.
Gases
em um gás, as partículas têm uma grande quantidade de espaço entre elas e têm alta energia cinética. Um gás não tem forma ou volume definidos. Se não for refinado, as partículas de um gás se espalharão indefinidamente; se confinado, o gás se expandirá para encher seu recipiente. Quando um gás é colocado sob pressão reduzindo o volume do recipiente, o espaço entre as partículas é reduzido e o gás é comprimido.,
Plasma
Plasma não é um estado comum da matéria aqui na Terra, mas pode ser o estado mais comum da matéria no universo, de acordo com o Jefferson Laboratory. As estrelas são essencialmente bolas de plasma superaquecidas. o Plasma consiste em partículas altamente carregadas com energia cinética extremamente elevada. Os gases nobres (hélio, néon, argônio, krypton, xénon e radão) são frequentemente usados para fazer sinais brilhantes usando eletricidade para ionizá-los ao estado de plasma.,
condensado de Bose-Einstein
O condensado de Bose-Einstein (BEC) foi criado por cientistas em 1995. Usando uma combinação de lasers e ímãs, Eric Cornell e Carl Weiman, cientistas do Joint Institute for Lab Astrophysics (JILA) em Boulder, Colorado, resfriaram uma amostra de rubídio a poucos graus de zero absoluto. A esta temperatura extremamente baixa, o movimento molecular está muito perto de parar. Uma vez que quase não há energia cinética sendo transferida de um átomo para outro, os átomos começam a juntar-se., Já não há milhares de átomos separados, apenas um super átomo.”
A BEC é usada para estudar a mecânica quântica em um nível macroscópico. A luz parece abrandar à medida que passa por uma BEC, permitindo aos cientistas estudar o paradoxo partícula/onda. A BEC também tem muitas das propriedades de um superfluido, ou um fluido que flui sem fricção. BECs também são usados para simular condições que possam existir em buracos negros.
passar por uma fase
Adicionar ou remover energia da matéria causa uma mudança física à medida que a matéria se move de um estado para outro., Por exemplo, a adição de energia térmica (calor) à água líquida faz com que ela se torne vapor ou vapor (um gás). E a remoção da energia da água líquida faz com que ela se torne gelo (um sólido). As mudanças físicas também podem ser causadas por movimento e pressão.
usão e congelação
Quando o calor é aplicado a um sólido, as suas partículas começam a vibrar mais rapidamente e a afastar-se mais. Quando a substância atinge uma certa combinação de temperatura e pressão, seu ponto de fusão, o sólido começará a derreter e se transformar em um líquido., quando dois estados da matéria, como o sólido e o líquido, estão à temperatura e pressão de equilíbrio, o calor adicional adicionado ao sistema não fará com que a temperatura total da substância aumente até que toda a amostra atinja o mesmo estado físico. Por exemplo, quando você colocar gelo em um copo de água e deixá-lo fora à temperatura ambiente, o gelo e a água acabará por chegar à mesma temperatura. À medida que o gelo derrete do calor proveniente da água, permanecerá a zero graus Celsius até que todo o cubo de gelo derreta antes de continuar a aquecer., quando o calor é removido de um líquido, as suas partículas diminuem e começam a instalar-se num local dentro da substância. Quando a substância atinge uma temperatura suficientemente fria a uma certa pressão, o ponto de congelação, O líquido torna-se sólido.a maioria dos líquidos contrai-se à medida que congelam. A água, no entanto, se expande quando congela em gelo, fazendo com que as moléculas se afastem mais e diminuam a densidade, e é por isso que o gelo flutua em cima da água. a adição de outras substâncias, como o sal na água, pode alterar tanto os pontos de fusão como de congelação., Por exemplo, a adição de sal à neve irá diminuir a temperatura que a água congela nas estradas, tornando-a mais segura para os motoristas.
Há também um ponto, conhecido como o ponto triplo, onde sólidos, líquidos e gases existem simultaneamente. A água, por exemplo, existe em todos os três estados a uma temperatura de 273.16 Kelvin e uma pressão de 611.2 pascais.
Sublimação
Quando um sólido é convertido diretamente em gás sem passar por uma fase líquida, o processo é conhecido como sublimação., Isso pode ocorrer quando a temperatura da amostra é aumentado rapidamente, além do ponto de ebulição (flash vaporização) ou quando uma substância é a “freeze-dried” por resfriamento sob condições de vácuo para que a água a substância sofre sublimação e é removido da amostra. Algumas substâncias voláteis sofrerão sublimação à temperatura e pressão ambiente, como dióxido de carbono congelado, ou gelo seco.
vaporização
vaporização é a conversão de um líquido para um gás e pode ocorrer através da evaporação ou ebulição.,porque as partículas de um líquido estão em movimento constante, elas frequentemente colidem umas com as outras. Cada colisão também faz com que a energia seja transferida, e quando a energia suficiente é transferida para partículas próximas da superfície elas podem ser afastadas completamente da amostra como partículas de gás livre. Os líquidos arrefecem à medida que evaporam porque a energia transferida para as moléculas de superfície, que lhes faz escapar, é levada com eles.o líquido ferve quando se adiciona calor suficiente a um líquido para formar bolhas de vapor abaixo da superfície., Este ponto de ebulição é a temperatura e pressão a que um líquido se torna um gás.
condensação e deposição
condensação ocorre quando um gás perde energia e se junta para formar um líquido. Por exemplo, o vapor de água condensa-se em água líquida.a deposição de gás ocorre quando um gás se transforma directamente num sólido, sem passar pela fase líquida. O vapor de água torna-se gelo ou geada quando o ar toca um sólido, como uma lâmina de grama, é mais frio do que o resto do ar.,
recursos adicionais:
- atch: Creation of a Bose-Einstein condensate, from the National Institute of Standards and Technology.
- aprenda de onde a matéria no universo veio, a pedido da Universidade Cornell um astrônomo.
- Read more about matter, elements and atoms, from the Khan Academy. este artigo foi actualizado em Agosto. 21, 2019, pela contribuidora ao vivo Rachel Ross.
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