Bildspel Materia

MATERIA
Allt som tar plats, kan vägas, mätas och har volym.

söndag den 25 september 2011

MATERIA

Materia kan inte försvinna eller nyskapas, endast
omvandlas från en form till en annan.

Mängden materia som ﬁnns på och i jorden varken
ökar eller minskar.


Mängden av materia kallar fysikerna för massa.

Massan är alltid densamma men volymen kan
ändras. Skillnaden mellan is, vatten och vattenånga är
ju tydlig.


REGELBUNDNA FÖREMÅL


OREGELBUNDNA FÖREMÅL

Hur gör man om föremålet
inte går att mäta med
linjal eller måttband?


HUR GÖR MAN OM FÖREMÅLET, KROPPEN,
INTE GÅR NER I MÄTGLASET?


Materia består av atomer.

De ämnen som består av en enda sorts atomer kallas för
grundämnen.

De ﬂesta ämnen består av olika sorters atomer och är då
kemiska föreningar. Det ﬁnns ungefär tio miljoner olika
kemiska föreningar.


ATOMEN

• Elektroner är negativt laddade
• Protoner är positivt laddade
• Neutroner saknar laddning
• Kärnan är positivt laddad

• En proton (+) har lika stor laddning som en elektron (-).
En atom innehåller lika många protoner som elektroner och
är därför elektriskt oladdad.


• Protoner och neutroner har ungefär samma massa
• Elektronerna är betydligt mindre.
• Nästan hela massan finns i kärnan

• Atomkärnan har en ärtas storlek på en fotbollsplan (105 m 11-manna)
• Atomen är så liten att, om man lägger dem på rad,
får det plats tio miljoner på en millimeter


Det ﬁnns 92 grundämnen i naturen
- från väte 1H till uran 92U

Det ﬁnns däremot tusentals ämnen och olika material
som är uppbyggda av atomgrupper
som kallas molekyler.


Ju tätare packat något är , desto högre densitet har det.

Vattnets densitet är 1 kilogram/ kubikdecimeter. (kg/dm3)
Olja har lägre och ﬂyter alltså på vatten.


DENSITET

Densitet beräknas som massan (kg) / volym (dm3)

Hur tunga atomerna och molekylerna är i ett ämne och
hur tätt de sitter avgör vilken densitet ämnet har.


Varför ﬂyter
trä på vattnet?


Luftbubblor i balsa, furu och ek gör att de
träslagen ﬂyter i vatten.
Ebenholts , de svarta tangenterna på pianot,
har högre densitet och sjunker därför i vatten.


ARKIMEDES 200 F.KR. I SYRAKUSA,PÅ SICILIEN, I ITALIEN


VILKEN BURK TROR DU FLYTER BÄST?


VILKA FÖREMÅL FLYTER PÅ VATTEN

OCH VILKA SJUNKER?


Gå in på länken http://jesper.nu/video/164

och se hur stora fartyg sjösätts.


Stora tunga
föremål kan ﬂyta,
medan små lätta
föremål sjunker!

Tänker
han rätt?


Det beror
både på
föremålets
massa och
föremålets
volym!

Tänker
han rätt?


Om
något väger
mer än vatten så
sjunker det,
annars ﬂyter
det.

Tänker
han rätt?


Lätta föremål Tänker
ﬂyter och tunga han rätt?
sjunker.


HUR VAR DET NU MED BURKARNAS FLYTFÖRMÅGA?


COCA COLA LIGHT FLYTER MEDAN ORIGINAL SJUNKER.


SKÖNT...... MEN ÄR DETTA MÖJLIGT?

Ja, för att vi är i Döda havet!

Vattnet i Döda havet
innehåller 21 olika mineraler
varav 12 inte finns i något
annat hav.

Saltkoncentrationen i Döda havet
är hela 33 procent
vilket gör att man endast kan
flyta i vattnet, inte simma.


Det som avgör
om något ﬂyter eller inte är:

- om föremålet kan simma eller inte. Ha!Ha!
- vilket ämne det består av. Ju lättare material,
desto bättre flyter det.
- Vilken form det har. Om det är massivt eller
innehåller ”hål” med luft.
- Vilken vätska det befinner sig i. Ju högre
densitet desto högre lyftkraft har det.


FASÖVERGÅNGAR

Ämnen kan existera i alla tre faserna, sk. aggregationsformer.

Vatten kan till exempel finnas både som is (fast form), vatten (flytande form)
och som vattenånga (gasform).


Smältning – från fast form till flytande form

Låt oss säga att vi har en isbit – vatten i fast form.

Vattenmolekylerna sitter ihop med
varandra på bestämda platser i isbiten
utan att röra sig så mycket.

Man kan säga att deras rörelseenergi är låg.


Det är fortfarande vatten – men i en annan form

Om vi lägger isbiten i ett glas och värmer det
kommer vattenmolekylerna att få energi
från värmen och därmed börja röra sig lite.

Värmer vi tillräckligt länge kommer de att få
så pass mycket rörelseenergi att de inte
längre kan hålla sig kvar på sina platser
utan börjar röra sig mer huller om buller
(men håller fortfarande ihop)

Det som hänt är att isbiten har smält
och gått över till vätskefas. .


Man måste tillsätta värme för att smälta ett ämne.
Temperaturen när ett ämne smälter
kallas ämnets smältpunkt.

Vattnets smältpunkt är 0 °C.


SMÄLTNING


Stelning – från flytande form till fast form

Vi kan också sätta vatten i en frys.

När temperaturen sjunker förlorar molekylerna sin rörelseenergi
och rör sig långsammare.
De kommer att hålla ihop bättre och snart har de återgått till sina bestämda platser.
Det som händer här är att vattnet har frusit, eller stelnat som man också kan säga,
och omvandlats från vätskeform till fast form.
När detta sker avges värme till omgivningen. Temperaturen som behövs för att
detta ska ske är densamma som smältpunkten för ämnet. Ibland kallas denna
temperatur också för fryspunkt.


Man måste tillsätta ännu mer värme för att
koka ett ämne.

Temperaturen när ett ämne kokar
kallas ämnets kokpunkt.

Vattnets kokpunkt är 100 °C.


Kokning(förångning) – från flytande form till gasform

Vi fortsätter att värma vattnet.

Till slut har molekylerna fått så mycket
rörelseenergi att de inte klarar att hålla
ihop utan kommer att lämna glaset och
sprida ut sig i köket.

Det som har hänt är att
vattnet kokar och övergår till gasform.


KOKNING


KOKNING (1-10)

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på femman på
spisen 20 minuter?

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på sjuan på
spisen 10 minuter till?

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på tian på spisen
under 10 minuter till?


Avdunstning – kokning under kokpunkten

Ett ämne kan gå från vätskeform till gasform
även vid temperaturer under kokpunkten.

Temperaturen är ett mått på molekylernas rörelseenergi.

Även om denna energi inte räcker för att alla molekyler i vätskan ska
kunna bryta sig loss och gå över till gasform, kommer några molekyler
vid ytan alltid ha tillräckligt med energi för att klara att lämna vätskan.


När en molekyl med hög rörelseenergi lämnar vätskan kommer
genomsnittsenergin hos molekylerna som är kvar i vätskan att sjunka lite,
vilket leder till att temperaturen hos en vätska minskar vid avdunstning.

Har du haft handsprit (som består av etanol) på händerna har du säkert känt
detta. Etanol avdunstar vid rumstemperatur, vilket gör att temperaturen sjunker.


Detta gäller även vid kokning – molekyler med hög energi lämnar vätskan,
som därför får sänkt medeltemperatur.

Om du mäter temperaturen i en kokande vätska kommer du märka att
temperaturen håller sig strax under kokpunkten hela tiden.


KOKNING igen .........

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på femman på
spisen 20 minuter?

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på sjuan på
spisen 10 minuter till?

Hur varmt blir vattnet om man värmer det på tian på spisen
under 10 minuter till?


Kondensation – från gasform till flytande form

Vi kan omvandla vattenånga till flytande
vatten genom att kyla ner, sänka
temperaturen, i något med mycket
vattenånga
(tex. i en bastu eller vår utandningsluft)

Vattenångan bildar små vattendroppar. Dropparna är vatten i flytande form.

Att temperaturen sjunker gör att molekylerna får mindre energi och till slut inte
”orkar” flyga omkring för egen maskin. I stället går de ihop till små droppar.


Vid kondensation avges värme till omgivningen.

Temperaturen när ett ämne kondenserar
är samma som ämnets kokpunkt.

För vatten vid 100 °C.


SUBLIMERING – DIREKT FRÅN FAST FORM TILL GASFORM

Vid sublimering från fast form
till gasform
- tas energi från omgivningen

Ett exempel är koldioxid,
som inte kan vara i ﬂytande form vid normalt lufttyck.

När koldioxid i fast form (kallas för torris) smälter,
blir det alltså inte blött utan det förångas direkt.


SUBLIMERING – DIREKT FRÅN GASFORM TILL FAST FORM

Vid sublimering från
gasform till fast form
- avges energi till
omgivningen

Tex rimfrost


Vilken av formerna ett ämne är i, beror på dess

temperatur och tryck.

Värmen stiger -> densiteten sjunker -> lufttrycket minskar
Värmen sjunker -> densiteten stiger -> lufttrycket ökar
detta gällerbara om luften inte är instängd

Lufttrycket påverkas inte alls om luften inte är instängd; trycket blir konstant ( = omgivningens tryck),
medan volymen ändras, men det blir under en överghångsperiod

Värmen stiger -> densiteten är oförändrad -> lufttrycket ökat
Värmen sjunker -> densiteten oförändrad -> lufttrycket minskar
detta gäller om luften är instängd (med ickeelastiska väggar)


Bildspel Materia

Empfohlen

Empfohlen

Weitere ähnliche Inhalte

Empfohlen

Empfohlen (20)

Bildspel Materia