di Grandezze fisiche e unità di misura
Gli oggetti e i fenomeni di cui si occupa la scienza possiedono proprietà che si possono misurare dette GRANDEZZE FISICHE.
Esistono grandezze fondamentali e grandezze derivate.
Grandezze fondamentali :
Lunghezza metro m
Massa chilogrammo kg
Tempo secondo s
Temperatura kelvin K
Intensità di corrente ampère A
Quantità di sostanza mole mol
Intensità luminosa candela cd
Grandezze derivate :
volume metro cubo m alla 3
velocità metro al secondo m/s
forza newton N=kg x m/s alla 2
pressione pascal Pa = N/m alla 2
densità chilogrammo per dm alla 3 kg/dm alla 3
energia joule J=N x m
carica elettrica coulomb C= A x s
Multipli :
Giga un miliardo di volte
Mega un milione di volte
Chilo mille volte
Etto cento volte
Deca dieci volte
Sottomultipli:
deci dieci volte
centi cento volte
milli mille volte
micro un milione
nano un miliardo
Forza, massa e peso
• La forza
La forza ( F ) è definita come la causa della variazione dello stato di moto o quiete di un corpo, quindi determina una variazione di velocità detta accelerazione ( a ).
• La massa
La massa (m) di un corpo può essere definita come la grandezza che esprime la quantità di materia di cui esso è fatto.
Forza, accelerazione e massa sono legate dalla relazione: F = m x a
• Il peso
Peso ( p ) è la forza di cui risente la massa di un corpo per effetto dell’attrazione gravitazionale.
Il peso di un corpo è direttamente proporzionale alla sua massa secondo la relazione: P = m x g (g= accelerazione di gravità 9,8 m/s2)
• La densità
La densità ( d ) di un corpo è data dal rapporto tra la sua massa e il suo volume. d= m/V
• L’energia
L’energia può essere definita come la capacità di un corpo di compiere un lavoro.
Esistono vari tipi di energia :
• Energia meccanica : somma tra energia cinetica e potenziale
• Energia termica : trasferisce calore da un corpo più caldo a uno più freddo
• Energia elettrica : associata a cariche elettriche in movimento
• Energia chimica: associata alla rottura e alla formazione di legami chimici tra atomi e molecole
• Energia radiante : detta anche energia elettromagnetica, emessa dal sole e che raggiunge la terra sotto forma di radiazioni elettromagnetiche
• Energia nucleare : “racchiusa “ nel nucleo degli atomi e si libera in caso di reazioni di fusione e di fissione
Temperatura e calore
1. La temperatura è la grandezza che permette di musare quanto un corpo è caldo o freddo o quanto è più caldo o freddo di un altro. Ciò che ci indica la temperatura è il grado di agitazione termica o livello termico di un corpo, vale a dire l’energia cinetica media delle sue particelle.
2. Il calore è una forma di energia che si traferisce spontaneamente da un corpo più caldo a uno più freddo, cioè da un corpo a una certa temperatura a un altro a temperatura inferiore. Il calore è qualcosa che fluisce da un corpo all’altro è la causa delle variazioni di temperatura.
La temperatura si misura per mezzo di termometri che fanno riferimento a scale termometriche:
Scala celsius e Scala kelvin.
La prima ha come riferimento 0 centigradi (congelamento dell’acqua)
e come riferimento superiore 100 bradi centigradi ( ebollizione)
La scala kelvin o assoluta unità di misura il grado kelvin
ha come punto di riferimento inferiore lo 0 assoluto che corrisponde a - 273’15 gradi centigradi.
Per passare dai gradi Celsius ai gradi Kelvin si applica la formula :
t (k) = t (c) + 273’15
La pressione
pressione esprime il rapporto tra una forza (F) e la superfice (S) su cui essa si esercita. P= F/S
• Gli stati fisici della materia
1. I solidi :
hanno forma e volume proprio . le particele sono tenute insieme da forze di coesione hanno scarse possibilità di movimento.
2. I liquidi :
hanno volume proprio ma non forma. Le particelle sono libere di muoversi ma rimangono in contatto reciproco.
3. Gli aeriformi :
comprendono gas e vapori e non hanno forma e volume propri.
• I passaggi di stato :
Fusione: da solido a liquido
Solidificazione :da liquido a solido
Vaporizzazione: da liquido a aeriforme. E detta evaporazione se interessa solo la superfice liquida, ebollizione se interessa l’intera massa del liquido.
Condensazione: da aeriforme a liquido
Sublimazione: da solido a aeriforme
Brinamento : da aeriforme a solido.
I costituenti chimici della materia
• L’atomo
L’atomo: è la più piccola parte della materia
• Un’ elemento
Elemento: sostanza costituita da atomi dello stesso elemento, sostanze semplici che non possono essere scomposte.
• Un composto
Composto: sostanza costituita da due o più elementi differenti combinati fra loro in proporzioni fisse.
Elementi e composti sono sostanze pure perché hanno una composizione definita e costante conservano sempre le stesse proprietà.
I miscugli sono mescolanze di sostanze pure.
I composti sono distinti in :
1. composti inorganici cioè minerali, rocce e materia inanimata e composti organici
2. composti del carbonio che costituiscono le strutture di organismi viventi.
La molecola è un raggruppamento di due o più atomi uguali o diversi tra loro e rappresentano la più piccola parte di un elemento o di un composto che è capace di esistenza indipendente pur conservando le proprietà della sostanza stessa.
Le molecole degli elementi sono costituite da due o più atomi uguali, mentre le molecole dei composti sono formate da due o più atomi differenti.
