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Leggi e proprietà

L'esperimento è una riproduzione controllata di un evento naturale e viene progettato secondo regole precise.
Una legge sperimentale è una legge che esprime la regolarità di una relazione costante tra grandezze variabili.
Le leggi quantitative sono espresse sotto forma di relazioni matematiche.
Le leggi qualitative si esprimono a parole, senza precisarla in un'espressione matematica.
Una teoria scientifica è un insieme di leggi che spiegano le relazioni esistenti tra alcuni fenomeni. Un principio teorico è valido finchè non è contraddetto dai dati sperimentali.
Per studio a livello macroscopico si intende lo studio dei fenomeni percepibili attraverso i sensi.
Per studio a livello microscopico si intende lo studio dei cambiamenti che avvengono durante le trasformazioni chimiche.
Tutte le teorie partono da un principio comune: la materia è costituita di particelle in continuo movimento. Questo principio è detto teoria cinetico-corpuscolare. I punti fondamentali sono:
1. la materia è costituita di minuscole particelle non osservabili direttamente.
2. esistono diversi tipi di particelle.
3. le particelle posseggono energia cinetica.
4. nei loro movimenti possono urtarsi e scambiarsi parte della loro energia cinetica, ma l'energia cinetica complessiva resta costante.
5. l'energia cinetica delle particelle aumenta se aumenta la temperatura, diminuisce se la temperatura diminuisce.
6. la velocità delle particelle dipende dalla temperatura e dalla massa.
7. quando vengono a contatto tra loro le particelle si attirano con forze variabili.
In un solido le particelle sono vicine e legate mediante forze di attrazione intense. I loro movimenti sono limitati e possono soltanto vibrare. A causa dell'assenza di spazi vuoti tra le particelle, i solidi risultano incomprimibili. Mantengono la loro forma e non si mescolano.
In un liquido le particelle sono vicine tra loro, hanno maggiore energia cinetica rispetto ai solidi perché scorrono le une accanto alle altre e si muovono più rapidamente. I liquidi sono quasi incomprimibili perché gli spazi vuoti sono molto ridotti, ma possono modificare la loro forma e si mescolano.
In un aeriforme le particelle sono indipendenti e tra loro non esistono forze attrattive. Le particelle sono molto distanti tra loro.
La teoria cinetico-corpuscolare spiega gli effetti del calore sulla temperatura: il calore è energia che fa aumentare lo stato di agitazione delle particelle. La temperatura registra gli effetti di tale agitazione.
La teoria cinetico-corpuscolare spiega cosa avviene durante i passaggi di stato. Nei passaggi di stato le particelle conservano la loro massa, mentre si modificano i legami che le uniscono.
Un modello è un tentativo di presentare un fenomeno complesso attraverso immagini o equazioni che lo rendono più facilmente comprensibile.
La diffusione è il fenomeno per cui una sostanza si mescola con un'altra. Le due sostanze che si mescolano possono trovarsi nello stesso stato fisico, oppure in stati fisici diversi. La diffusione avviene perché le particelle che formano le sostanze sono sempre in movimento: esse possono quindi spostarsi e mescolarsi disordinatamente con altre. Poiché dipende dal moto delle particelle, la velocità di diffusione è condizionata dallo stato fisico delle sostanze. La temperatura condiziona la velocità di diffusione. Il moto browniano può essere considerato un indizio a favore della teoria cinetico-corpuscolare. Esso è il moto incessante, rapido e disordinato di granuli di varia natura.

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