物质分类
在我们周围,我们会遇到形状、大小、高度、结构和质地不同的事物。根据科学家的说法,这个宇宙中的一切都是由一种叫做“物质”的材料组成的。我们可以看到物质占据了一定的空间和质量,换句话说,我们可以说物质具有一定的“体积”和“质量”。然而,在古代,科学家们并没有任何线索,因此当时的印度哲学家认为,这个宇宙中的一切,无论是有生命的还是无生命的,都可以分为“ panch tattvas ”,即空气、水、火、天空和地球。
现在在本文中,我们将根据物质的分类讨论物质及其物理性质,并将简要研究其类型,即固体、液体和气体。
什么是物质?
物质是指我们周围有质量、占据空间的物质事物,它的存在可以被我们五种感官中的任何一种或多种感觉。这个宇宙中的一切都是由科学家们称之为“物质”的物质组成的。
例如——水、空气、星星、植物、一小滴水,甚至是一个小沙粒都是物质,但爱、恨、伤害等情绪是感觉而不是物质。
物质是任何占据空间并具有质量的东西。
Space: Space occupied by a substance is known as ‘volume’.
Mass: The quantity of metal present in an object is called its ‘mass’.
物质分类
早期的印度哲学家将物质以 5 种基本元素的形式分类,即空气、地球、火、天空和水,称为“ panch tatva”。一位古希腊哲学家也对物质进行了类似的分类。按物理性质和化学性质分类。在不改变样品的化学特性(如颜色、长度和体积)的情况下观察和测量的是物理特性,而观察和测量的只是改变其化学特性的物质称为化学特性。
根据物质的物理状态,它分为固体、液体和气体。根据化学成分,物质分为纯物质和混合物。纯物质可能是元素和化合物,而混合物可能是均质混合物和异质混合物。
物质的物理性质
- 物质是由非常微小的粒子组成的,这些粒子可能是原子或分子,例如——当我们将一勺盐或糖溶解在一杯水中时。
- 物质是由粒子组成的——物质的粒子非常小,超出想象,这些粒子之间有空间。
- 物质粒子处于连续运动状态——这是因为粒子所拥有的动能随着温度的升高而增加,因此粒子运动得更快。
- 物质粒子通过吸引力相互吸引——吸引力将物质粒子结合成一个单一的物体,并导致粒子的排列。物质粒子之间有一种作用力。
Note: Both sugar and salt are made up of very small particle which break off from each sugar granule and get disappeared in water on dissolving, that’s why solution tastes sweet, but particle cannot be seen, this shows that water have enough space to adjust (dissolve) tiny sugar or salt particle.
物质粒子的特性
- 物质粒子之间有空间。
- 物质的粒子不断地运动。
- 它们拥有一些称为动能的能量,随着温度的升高,粒子的动能增加,因此粒子运动得很快。
- 物质的粒子相互吸引,粒子之间存在吸引力,称为分子间吸引力。
- 这种力称为凝聚力。
物态
- 固体-固体具有确定的形状和确定的体积。例如 - 冰块和木头。
- 液体- 液体具有确定的体积但没有确定的形状。例如-水和牛奶
- 气体-A 气体既没有确定的形状,也没有确定的体积。例如 - 氮气、氧气等。
- 等离子体——等离子体被认为是物质的第四种状态。等离子体是自由电子和离子的混合物。它在星星中自然发生。在恒星内部,温度如此之高,以至于原子分解。并且,这种自由电子和离子状态的混合物被称为等离子体。太阳和其他恒星由于它们体内的等离子压力而发光。等离子体也可以在地球上通过在温度较低的气体中通电来制造,等离子体使荧光灯管发光。
- BE 凝聚态(玻色因斯坦) —— 1921 年,印度科学家Satyendra Nath Bose对物质的第五态进行了一些计算。根据他们的计算,阿尔伯特·爱因斯坦预言了一种新的物质状态的存在。美国康奈尔、凯勒里和威曼三位科学家最终实现了物质的第五态,将极低密度的气体冷却到超低温。
现在,让我们详细研究一下物质的三大状态的性质
固体的性质
- 明确的形状、大小、体积和明显的边界。
- 可忽略不计的可压缩性。
- 固体在受到外力时倾向于保持其形状。
- 它们是刚性的,很难改变它们的形状。
- 物质单位体积的质量称为密度。
- 固体中的分子间作用力很高。
- 固体中的动能非常低。
- 固体不具有扩散特性。
- 橡皮筋是固体,因为它可以在外力作用下改变其形状,如果施加过大的力,它会在移除外力时恢复其形状,它会断裂。这是固体的例外情况。
- 盐和糖具有放置它们的容器的形状,但它们的晶体形状不会改变,因此它们是固体。
液体的性质
- 没有明确的形状或明显的边界,但有固定的体积。
- 它们可以被压缩。
- 在科学中,气体和液体的通用名称是流体。
- 液体不是刚性的,但具有流动的特性,这就是液体被称为流体的原因。
- 分子间作用力小于固体。
- 在液体中,动能大于固体。
- 液体的密度适中。
- 液体具有扩散性。
- 它们可以采取任何形状。
- 大气中的氧气和二氧化碳气体扩散并溶解在水中。由于这些气体,水生植物和动物能够生存。
- 由于液体颗粒的自由运动,液体中的扩散比固体中的扩散要大得多。
气体的性质
- 气体既不是确定的形状,也不是确定的体积。
- 它们可以压缩很多。
- 气体具有最大的流动性和较小的刚性。
- 分子间的吸引力最小。
- 其粒子的动能最大。
- 气体没有密度。
- 它们可以采取任何形状。
- 扩散速度非常快。
- 气体中的粒子可以自由移动,因此气体可以沿任何方向流动。它们占据了所有可用的卷。
- LPG = 液化石油气和 CNG = 作为车辆燃料的压缩天然气。
固体,液体和气体之间的区别
SOLID | LIQUID | GAS | |
1. | Solids have a fixed volume and a definite shape. It has distinct boundaries. | Liquids have a fixed volume but have no fixed shape. They take the shape of containers but do not fill it. | Gases have neither a fixed shape nor a fixed volume. They take the shape and volume of the vessel. They fill the container. |
2. | Solids are rigid and are not compressible. | Like solids, liquids cannot be compressed much. | Gases are easily compressible. |
3. | Space and movement of a particle is minimum. | Movement of particles is intermediate. | Movement of particles is maximum. |
4. | Solids do not flow and do not diffuse. | Liquids generally flow easily and can diffuse more than solids. | Gases flow easily and have a strong tendency for diffusion. |
5. | Solid have high densities. | They are generally less dense than solids. | Gases have very low densities and are very light. |
6. | Solids stay where they are placed. | Liquids can be poured. | Gases spread out quickly. |
7. | Interparticle force of attraction is strongest in solids. | Interparticle forces are weaker. | Interparticle force of attraction is weakest. |
8. | Solid posses rigidity. | Liquid posses fluidity. | Gases posses the highest fluidity. |
9. | For example- ice, wood, sugar, etc. | Ex- water, juice, etc. | Ex- Oxygen, Nitrogen, etc. |
示例问题
问题一:什么是扩散?
解决方案:
Intermixing of particles of two different type of matter on their own is called diffusion.
OR
The spontaneous intermixing of particles of two different types matter is called diffusion. The rate of diffusion becomes faster with increase in temperature because at high temperature the particles have more energy and hence move faster.
For example -aroma of perfume, smell of hot sizzling food
问题2:什么是粒子间吸引力?
解决方案:
Matter have interparticle force of attraction. This force keeps the particles together. It depends on nature of matter.
问题3:这些粒子是物质的粒子有多小?
解决方案:
The particles of matter are so small that we can’t even see them with the naked eyes.
问题4:用大头针戳肿的气球会发生什么?
解决方案:
It will burst and diffusion will take place.
问题5:观察到液体不能压缩而气体可以压缩的原因是什么?
解决方案:
This is because of the phenomenon of the intermolecular space which is very large in gasses that’s why have capacity to compress while liquids have less intermolecular space therefore can’t be compressed.
问题6:为什么固体有固定的形状?
解决方案:
Solids have fixed shape because their intermolecular force is very strong that’s why always holds up a regular geometrical structure.
问题 7:将下列物质按分子间吸引力从小到大排列。
- 二氧化碳
- 糖
- 果汁
解决方案:
Sugar > Juice > Carbon-dioxide
问题8:什么是布朗运动?
解决方案:
The zigzag movement of the small particles suspended in a liquid or gas is called Brownian movement.