Materialsystemer

Vi forklarer hvilke materialsystemer, deres egenskaper, klassifisering og gir flere eksempler er

Hva er materielle systemer?

EN Materialsystem, I kjemi og andre vitenskaper tilsvarer det en del av universet dannet av materie og som skiller seg fra omgivelsene for å studere det.

For eksempel, når en kjemiker sier at han skal studere egenskapene til en løsning, tilsvarer denne løsningen et materielt system, siden den er dannet av materie, og kjemikeren studerer den separat til omgivelsene.

Egenskaper til materialsystemer

De har masse og okkuperer et sted i verdensrommet

Denne egenskapen kommer fra det enkle faktum å bli dannet av materie. Dette er definert som alt som har masse og volum, så blir dannet av materie, systemene vil også ha masse og volum.

Disse to egenskapene er generelle for ethvert system, uavhengig av sammensetningen og er omfattende egenskaper, siden de er avhengige av mengden materie den inneholder.

De kan være hvilken som helst størrelse

Så lenge de er sammensatt av materie og det er en godt definert grense til omgivelsene, kan materialsystemer være så små eller så store som du vil.

For eksempel studerer partikkelfysikere noe med skalaer enda lavere enn størrelsen på et atom. I disse tilfellene kan systemet dannes av regionen der to protoner ved høyhastighet kolliderer til fragment i bittesmå partikler som kalles kvarker.

Illustrasjon av kollisjonen mellom to partikler i Hadron Collider. I eksempel på et materielt system dannet av bittesmå partikler

På den annen side studerer også kosmologer som studerer fjerne galakser, sorte hull og alle slags eksotiske himmelske gjenstander.

Det har godt definert grenser

En av de viktigste egenskapene for å definere et system er at det tydelig kan skilles ut der systemet slutter og hvor omgivelsene begynner. Dette betyr at et materialsystem må ha godt definerte grenser.

Det er også viktig å kunne definere eller kjenne egenskapene til disse grensene, siden dette letter studien.

Kan servere deg: kaffesyre: struktur, egenskaper, biosyntese, bruk

For eksempel kan et system være en gass som er inneholdt i en sylinder med et mobilt stempel som tillater komprimering eller utvidelse av volumet, eller kan begrenses i en stiv metallreaktor som ikke tillater endringer i dens form og volum.

På den annen side kan et annet system være en kopp kaffe innesperret i en termos hvis vegger er adiabatiske (som ikke tillater varmeoverføring fra eller til systemet).

Spesifikke egenskaper

Materialsystemer har også en serie egenskaper som ikke er avhengig av størrelsen eller mengden av materie, men snarere på den typen emner de er dannet.

Noen eksempler på egenskaper som kjennetegner et materialsystem er farge, lysstyrke, termisk og elektrisk ledningsevne, tetthet, etc.

Klassifisering av materialsystemer

Materialsystemer kan være veldig varierte avhengig av egenskapene til emnet som komponerer dem. Først kan du skille to typer materialsystemer i henhold til antall forskjellige faser som vi kan skille med det blotte øye. Dette er Homogene systemer, heterogene og inhomogene systemer.

Disse systemene kan deles inn i andre klasser av materialsystemer i henhold til deres sammensetning.

1. Klassifisering av materialsystemer i henhold til antall faser

Når vi observerer et materielt system med det blotte øye eller til og med ved hjelp av mikroskop, kan vi kanskje ikke skille deler av systemet som er forskjellige fra hverandre. Dette resulterer i forskjellige typer systemer:

Homogene materialsystemer

De er de der bare en slags materie skilles ut, selv når du ser på systemet veldig tett med bruken av et mikroskop. Homogene systemer er karakterisert fordi egenskapene deres er nøyaktig de samme hvor som helst i systemet som er observert.

Alle regioner i et homogent system har nøyaktig samme sammensetning, og derfor de samme intensive egenskapene som farge, tetthet, etc. Det sies at homogene systemer dannes av en enkelt fase av materie.

• Eksempler

Rent vann er et eksempel på et homogent system, siden det er umulig å skille en dråpe vann fra et annet i et glass fullt av vann. I tillegg vil enhver dråpe vann som vi tar fra den ene siden av systemet ha de samme egenskapene og egenskapene som alle andre dråper hentet fra en annen del av systemet.

Kan tjene deg: metallisk lenke

En bronseblokk eller annen legering er også et eksempel på et homogent materialsystem, siden det har en jevn komposisjon i sin helhet.

Heterogene materialsystemer

Heterogene systemer er de som ved første øyekast eller med bruk av et mikroskop kan bemerkes at det dannes av mer enn en fase. Dette betyr at systemregioner kan sees med forskjellige egenskaper og at de fysisk er skilt fra andre gjennom definerte grenser.

Et heterogent system dannes av flere ikke -blandede faser av homogene systemer.

• Eksempler

Sand og granitt er klassiske eksempler på heterogene systemer, siden når du ser nøye, kan du se tydelig at de er dannet av partikler i forskjellige størrelser, former og farger.

Som det fremgår av bildet, dannes granitten av mange forskjellige faser av farger, derfor er det et heterogent materialsystem

En kjøttbiff er også et heterogent system, siden det tydelig skiller områder der det er rødt vev og andre der det er hvitt fett.

Inhomogene materialsystemer

Dette er systemer som ved første øyekast virker homogene, siden forskjellige faser ikke er tydelig utmerket, men som har forskjellige sammensetninger og egenskaper i forskjellige deler. De er karakterisert ved å presentere en gradvis og kontinuerlig endring av sammensetning og egenskaper fra en region av systemet til en annen.

• Eksempel

Et eksempel er atmosfæren, som er dannet av luft, et tilsynelatende homogent gassformig stoff. Imidlertid, hvis luften i den øvre atmosfæren blir analysert og sammenlignet med havnivået, observeres det at den er mindre tett, den inneholder mindre oksygenkonsentrasjon, den har en annen temperatur osv. Derfor er det et inhomogent system.

Kan tjene deg: jernsulfat: struktur, egenskaper, risikoer og bruksområder

2. Klassifisering av materialsystemer i henhold til Hans komposisjon

Rene stoffer

Rene stoffer er homogene systemer dannet av en enkelt type stoff. De kan gjenkjennes fordi det ikke er mulig å skille dem inn i andre enklere stoffer på fysiske midler som filtrering, destillasjon, fordampning, etc.

Rene stoffer kan være av to typer:

• Elementære elementer eller stoffer: Disse kan ikke skilles inn i andre enklere stoffer eller med fysiske eller kjemiske midler.
• Forbindelser: De rene stoffene dannet av mer enn ett element er.

Eksempler

Gassformig oksygen, metallisk jern og flytende brom er eksempler på rene elementære stoffer.

På den annen side er vann, karbondioksid og svovelsyre eksempler på forbindelser.

Blandinger

Blandinger er materialsystemer dannet av mer enn ett rent stoff. To typer blandinger kan skilles ut:

• Homogene blandinger: Også kalt løsninger, er de der alle stoffer er i en fase.
• Heterogene blandinger: De er blandinger der stoffer er i forskjellig skillelige forskjellige faser av hverandre.

Eksempler

Sjøvann er et eksempel på en homogen blanding mellom vann og salt. Alkoholholdige drikker er også, siden de består av vann, alkohol og andre stoffer, alt i samme fase.

Et tre stykke er et materielt system dannet av et stort antall stoffer blandet i forskjellige faser, så det er en heterogen blanding.