Prov torsdag 24/10 i fysik: kap. 2 Materia

Sammanfattning fysikprov: Materia torsdag 24/10

Kapitel 2 Materia

Läs sidorna 13-23 + kolla laborationsanteckningar + läs denna sammanfattning

2.1 Atomer är universums byggstenar

• Materia (latin) = ämne eller stoff.
• I fysiken kallas alla olika ämnen runt omkring oss för materia.
• Allt runt omkring oss är materia: stenar, jord, vatten, träd och luft osv.
• Materiens byggstenar är små partiklar som kallas atomer (grekiska) = odelbar.
• Atomer är uppbyggda av:
• En atomkärna = protoner (+) och neutroner (neutral)
• Elektroner = negativt laddade partiklar (-) som kretsar kring atomkärnan.
• Forskarna trodde först att atomer var den minsta byggstenen, men i början av 1900-talet gjorde forskarna upptäckten att atomer byggs upp av mindre delar.
• Det finns lite över 100 sorters atomer som i olika kombinationer kan bilda många olika ämnen.
• Atomer kan sättas ihop till molekyler = ett eller flera sorters atomer som sitter ihop i en bestämd struktur.
• Ämnen delas in i olika grupper:
• Grundämnen = ämnen som är uppbyggda av en enda sorts atomer

Exempel på grundämnen: syre, järn, guld, väte och kol osv. (periodiska systemet).

• Kemiska föreningar = ämnen som är uppbyggda av två eller flera sorters atomer

Exempel på kemiska föreningar: vatten, koldioxid och socker osv.

• Materia kan varken förstöras eller nyskapas à exempelvis när vi eldar försvinner inte materian (ämnet, föremålet) utan den sprids över större yta.
• Materia kan förekomma i tre olika former (faser):
• Fast form (t.ex. is)
• Flytande form (t.ex. vatten)
• Gasform (t.ex. vattenånga).
• En form av materia kan övergå till en annan form:
• Fast form à flytande form = smältning
• Flytande form à fast form = stelning
• Flytande form à gasform = ångbildning
• Gasform à flytande form = kondensation
• En vätska kan övergå till gasform på två olika sätt: genom kokning eller avdunstning
• Is smälter vid 0°C och vatten kokar vid 100°C

2.2 Massa, volym och densitet

• Massa och vikt är samma sak. Ordet massa används inom fysiken när vi pratar om vad någonting väger.
• Massa à beskriver hur mycket materia ett föremål består av.
• Eftersom materia är uppbyggt av atomer beror ett föremåls massa på antalet atomer föremålet innehåller och dessa atomers vikt.
• Grundenheten för massa = ett kilogram (1kg). Ett kilogram = massan hos en liter (l) vatten.
• Andra enheter grundas på kilogram:
• 1 ton = 1000kg (kilogram)
• 1 kg = 10 hg (hektogram)
• 1 hg = 100 g (gram)
• Volym kan mätas i exempelvis kubikdecimeter (dm³) och kubikcentimeter (cm³). Andra enheter som används är liter (l) och milliliter (ml).
• 1 dm³ = 1 liter (l)
• 1 cm³ = 1 milliliter (ml)
• Volymen av en låda kan vi räkna ut genom att ta mängden gånger bredden gånger höjden:
• Volym = längd x bredd x höjd              V = l x b x h
• En sten har oregelbunden form och därför kan inte volymen räknas ut genom att ta längden gånger bredden gånger höjden. Stenens volym räknas istället ut genom att man fyller ett mätglas till hälften med vatten, läser av vattnets volym. Sedan lägger man ner stenen i mätglaset och läser av volymen på nytt. Stenens volym är skillnaden mellan de båda volymerna (se bilden på sida 21 i fysikboken).
• Densitet à beskriver hur tätt atomerna är packade. Ju tätare atomerna är packade, desto högre densitet.
• Densitet = massa / volym                       p = m / v       
• Densitet kan användas för att jämföra massan per volym hos olika ämnen (materia);
• Exempel: vad väger mest? 1cm³ aluminium har massan = 2,7g och 1cm³ järn har massan = 7,9g à densiteten hos aluminium = 2,7g/cm³ och densiteten hos järn = 7,9g/ cm³. Järn har alltså högre densitet än aluminium à väger mer per cm³, järnatomerna är mycket tätare packade än aluminiumatomerna.
• Exempel: Densiteten hos en järnkub med volymen 1 kubikcentimeter och vikten 7,9 gram är = 7,9g / 1cm³ = järn väger 7,9g/cm³.
• Vatten har densiteten 1g/cm³ à 1 cm³ vatten väger 1 g.