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Il modello particellare della materia nei tre stati di aggregazione

Ipotizziamo la struttura della materia nei suoi dei tre stati di aggregazione.

Nei solidi le particelle sono vicine, con un movimento molto ridotto (oscillano su posizioni fisse), tenute insieme da forze intense. Le particelle si muovono tutte insieme, in modo coeso: immaginando di applicare una forza di trazione o di spinta su una singola particella, essa si muoverebbe trascinando tutte le altre e quindi anche lo spazio occupato non modificherebbe (volume proprio).

I liquidi si caratterizzano per una minore "compattezza", che permette per esempio di "affondare" la mano al loro interno. Le particelle sono legate tra loro da forze meno intense, che consentono loro di scorrere le une sulle altre e di avere distanze reciproche leggermente maggiori che nei solidi. Questo spiega la minore densità che in genere hanno i liquidi rispetto ai solidi.

Nei gas le particelle sono molto lontane, "rarefatte" libere di muoversi e quasi del tutto prive di vincoli reciproci: quindi vi sono forze di attrazione debolissime, e quasi totale mancanza di ordine.

Il modello particellare spiega anche le differenze riscontrate nella compressione, che si puo' interpretare come un "avvicinamento forzato" delle particelle per azione della pressione: le particelle del solido e del liquido (queste ultime un po' meno) sono cosi' vicine che non é possibile comprimere i corpi, mentre le particelle dei gas per effetto dell'aumento di pressione sono spinte le une verso le altre e il volume occupato diminuisce.
Allo stesso modo si spiega la diversa dilatazione termica. Fornendo calore le particelle acquistano sempre maggiore energia e quindi capacità di movimento: per allontanarsi tra loro le particelle di un solido necessitano di molta più energia (a parità di condizioni) rispetto a quelle di un liquido o di un gas.
Si puo' inquadrare il modello in uno schema che utilizza i seguenti criteri organizzatori: ordine all'interno del sistema, forze di coesione tra le particelle, distanza tra le particelle, movimento e quindi energia delle particelle.

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