Α. Δομή της ύλης

Ο κόσμος που μας περιβάλλει αποτελείται από υλικά σώματα. Μόνο στο κενό δεν υπάρχει ύλη.

Τα υλικά σώματα αποτελούνται από μόρια. Το μόριο είναι το μικρότερο τμήμα ενός υλικού που διατηρεί τις ιδιότητές του.

Τα μόρια αποτελούνται από ακόμη μικρότερα σωματίδια, τα άτομα .

Τα άτομα αποτελούνται από ακόμη μικρότερα σωματίδια, τα πρωτόνια και τα νετρόνια, που αποτελούν τον πυρήνα του ατόμου, και τα ηλεκτρόνια, που περιστρέφονται γύρω από τον πυρήνα.

Τα πρωτόνια και τα νετρόνια αποτελούνται και αυτά από μικρότερα σωματίδια, τα κουάρκ. Σήμερα θεωρούμε τα ηλεκτρόνια και τα κουάρκ θεμελιώδη ή αλλιώς στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη σε όλες τις μορφές της.

Τα καθαρά σώματα χωρίζονται σε 2 κύριες κατηγορίες:

• στα στοιχεία, στα οποία τα μόρια αποτελούνται από ένα είδος ατόμων Π.χ. Ο (οξυγόνο), Au (χρυσός), Hg (υδράργυρος)
• στις χημικές ενώσεις, στις οποίες τα μόρια αποτελούνται από διαφορετικά άτομα

Π.χ. H₂O (2 άτομα υδρογόνου + 1 άτομο οξυγόνου)

Τα μόρια όλων των υλικών σωμάτων κινούνται συνεχώς και τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις. Από τον τρόπο με τον οποίο κινούνται τα μόρια ενός υλικού σώματος εξαρτάται αν αυτό είναι σε στερεή, υγρή ή αέρια κατάσταση.

Επομένως, τα υλικά σώματα χωρίζονται ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκονται χωρίζονται σε:

• Στα στερεά σώματα, τα μόρια κινούνται πολύ κοντά το ένα στο άλλο και κοντά σε μόνιμες θέσεις τις οποίες δεν αλλάζουν, έτσι ώστε ούτε να πλησιάζουν μεταξύ τους ούτε να απομακρύνονται.
• Στα υγρά σώματα, τα μόρια κινούνται αλλάζοντας συνεχώς θέσεις, αλλά παραμένουν κοντά το ένα στο άλλο χωρίς να πλησιάζουν ή να απομακρύνονται μεταξύ τους.
• Στα αέρια σώματα, τα μόρια κινούνται ελεύθερα αλλάζοντας συνεχώς θέσεις, χωρίς να πλησιάζουν πολύ μεταξύ τους, μπορούν όμως να απομακρύνονται το ένα από το άλλο όσο είναι δυνατό.

Β.  Ιδιότητες των υλικών σωμάτων

Ο όγκος, η μάζα και η πυκνότητα είναι οι πιο βασικές χαρακτηριστικές ιδιότητες των υλικών σωμάτων.

• Όγκος ενός σώματος ονομάζεται ο χώρος που αυτό καταλαμβάνει. Μονάδα μέτρησης του όγκου είναι το κυβικό μέτρο (1m³). Μία ακόμη συνηθισμένη μονάδα μέτρησης είναι το λίτρο (1l).
• Π.χ Ένα αυτοκίνητο έχει μεγάλο όγκο γιατί πιάνει πολύ χώρο ενώ ένα βιβλίο έχει μικρό όγκο γιατί πιάνει λίγο χώρο.
• Με τι μετράμε τον όγκο;

Με τον ογκομετρικό σωλήνα.

• Η μάζα ενός σώματος εκφράζει το ποσό της ύλης από το οποίο αυτό αποτελείται. Μονάδα μέτρησης της μάζας είναι το χιλιόγραμμο ή κιλό (Kg).
• Π.χ. Ο ελέφαντας έχει μεγάλη μάζα γιατί είναι βαρύς ενώ η γάτα έχει μικρή μάζα γιατί είναι ελαφριά.
• Με τι μετράμε τη μάζα;

Με τη ζυγαριά.

• Η πυκνότητα ενός σώματος εκφράζει την ποσότητα μάζας στη μονάδα του όγκου. Μονάδα μέτρησης της πυκνότητας είναι το χιλιόγραμμο ανά κυβικό μέτρο (Kg/m3).
• Π.χ. Η πέτρα έχει μεγαλύτερη πυκνότητα από την μπάλα γιατί η ύλη είναι πιο πυκνή.

Ερωτήσεις ενότητας

Εκπαιδευτικές εφαρμογές από Phet.colorado.edu:

Καταστάσεις της ύλης: Τα βασικά

“Κατασκεύασε” ένα άτομο