Systemy materialne

Wyjaśniamy, jakie systemy materialne, ich właściwości, klasyfikacja i podajemy kilka przykładów

Jakie są systemy materialne?

A System materiałowy, W chemii i innych naukach odpowiada częściom wszechświata utworzonego przez materię i oddziela się od otoczenia, aby.

Na przykład, gdy chemik twierdzi, że zamierza zbadać właściwości roztworu, rozwiązanie to odpowiada układowi materiałowe, ponieważ jest ono tworzone przez materię, a chemika bada go osobno do otoczenia.

Właściwości systemów materialnych

Mają masę i zajmują miejsce w kosmosie

Ta właściwość pochodzi z prostego faktu, że jest utworzona przez materię. Jest to definiowane jako wszystko, co ma masę i objętość, więc, tworząc materię, systemy będą miały również masę i objętość.

Te dwie nieruchomości są ogólne dla każdego systemu, niezależnie od jego składu i są rozległymi właściwościami, ponieważ zależą od ilości zawieranej przez nią materii.

Mogą mieć dowolny rozmiar

Tak długo, jak składają się z materii i jest dobrze zdefiniowana granica z otoczeniem, systemy materialne mogą być tak małe lub tak duże, jak chcesz.

Na przykład fizycy cząstek badają materię w skalach nawet niższych niż wielkość atomu. W takich przypadkach system może być utworzony przez region, w którym dwa protony z dużą prędkością zderzają się do fragmentu w drobnych cząstkach zwanych kwarkami.

Ilustracja zderzenia między dwiema cząsteczkami na zderzak Hadron. W przykładzie układu materiałowego utworzonego przez małe cząstki

Z drugiej strony kosmolodzy badający odległe galaktyki, czarne dziury i wszelkiego rodzaju egzotyczne obiekty niebieskie również badają systemy materialne w niewyobrażalnie ogromnych skalach.

Ma dobrze zdefiniowane granice

Jedną z najważniejszych cech definiowania systemu jest to, że można go wyraźnie rozróżnić tam, gdzie kończy się system. Oznacza to, że system materiałowy musi mieć dobrze zdefiniowane granice.

Ważne jest również, aby móc zdefiniować lub znać cechy tych granic, ponieważ ułatwia to jego badanie.

Może ci podać: kawa kwas: struktura, właściwości, biosynteza, zastosowania

Na przykład systemem może być gaz zawarty w cylindrze z mobilnym tłokiem, który umożliwia ściskanie lub rozszerzenie jego objętości lub może być ograniczony w sztywnym reaktorze metalu, który nie pozwala na zmiany w jego formie i objętości.

Z drugiej strony innym systemem może być filiżanka kawy ograniczona w termosie, których ściany są adiabatyczne (które nie pozwalają na przenoszenie ciepła z lub do systemu).

Określone właściwości

Systemy materialne mają również serię właściwości, które nie zależą od ich wielkości lub ilości materii, ale raczej od tego rodzaju tematyki.

Niektóre przykłady właściwości, które charakteryzują system materiałowy to kolor, jasność, przewodnictwo termiczne i elektryczne, gęstość itp.

Klasyfikacja systemów materialnych

Systemy materiałowe mogą być bardzo zróżnicowane w zależności od cech podmiotu, który je komponuje. Po pierwsze, możesz rozróżnić dwa rodzaje systemów materiałowych według liczby różnych faz, które możemy odróżnić gołym okiem. To są Układy jednorodne, systemy heterogeniczne i niejednorodne.

Systemy te można podzielić na inne klasy systemów materialnych zgodnie z ich składem.

1. Klasyfikacja systemów materialnych zgodnie z liczbą faz

Kiedy obserwujemy system materiałowy z nagim okiem, a nawet za pomocą mikroskopu, możemy lub nie rozróżniać części systemu, które są od siebie różne. Powoduje to różnego rodzaju systemy:

Jednorodne systemy materiałowe

Są to te, w których wyróżnia się tylko jeden rodzaj materii, nawet przy bardzo uważnie patrząc na system za pomocą mikroskopu. Systemy jednorodne są charakteryzowane, ponieważ ich właściwości są dokładnie takie same w dowolnym miejscu w obserwowanym systemie.

Wszystkie regiony jednorodnego systemu mają dokładnie ten sam skład, a zatem te same intensywne właściwości, takie jak kolor, gęstość itp. Mówi się, że jednorodne systemy są tworzone przez jedną fazę materii.

• Przykłady

Czysta woda jest przykładem jednorodnego systemu, ponieważ niemożliwe jest odróżnienie kropli wody od drugiej w szklance pełnej wody. Ponadto, każda kropla wody, którą przyjmujemy z jednej strony systemu, będzie miała te same cechy i właściwości, jak każda inna kropla pobrana z innej części systemu.

Może ci służyć: metalowy link

Blok brązowy lub jakikolwiek inny stop jest również przykładem jednorodnego systemu materiału, ponieważ ma on jednolity skład w całości.

Heterogeniczne systemy materiałowe

Systemy heterogeniczne to te, które na pierwszy rzut oka lub przy użyciu mikroskopu można zauważyć, że powstaje on o więcej niż jednej fazie. Oznacza to, że regiony systemowe można zaobserwować z różnymi cechami i że są one fizycznie oddzielone od innych przez określone granice.

Heterogeniczny system powstaje w kilku niezmienionych fazach systemów jednorodnych.

• Przykłady

Piasek i granit są klasycznymi przykładami heterogenicznych systemów, ponieważ kiedy uważnie się przygląda, widać wyraźnie, że są one tworzone przez cząstki o różnych rozmiarach, kształtach i kolorach.

Jak widać na obrazie, granit powstaje w wielu różnych fazach kolorów, dlatego jest to heterogeniczny system materiału

Stek mięsny jest również systemem heterogenicznym, ponieważ wyraźnie wyróżnia obszary, w których znajduje się czerwona tkanka i inne, w których znajdują się biały tłuszcz.

Niejednorodne systemy materiałowe

Są to systemy, które na pierwszy rzut oka wydają się jednorodne, ponieważ różne fazy nie są wyraźnie wyróżniające się, ale mają różne kompozycje i właściwości w różnych częściach. Charakteryzują się przedstawieniem stopniowej i ciągłej zmiany składu i właściwości z jednego regionu systemu na drugi.

• Przykład

Przykładem jest atmosfera, która jest tworzona przez powietrze, pozornie jednorodna substancja gazowa. Jeśli jednak analizuje się powietrze górnej atmosfery i w porównaniu z poziomem morza, obserwuje się, że jest mniej gęste, zawiera mniej stężenia tlenu, ma inną temperaturę itp. Dlatego jest to system niejednorodny.

Może ci służyć: siarczan żelazowy: struktura, właściwości, ryzyko i zastosowania

2. Klasyfikacja systemów materialnych według Jego kompozycja

Czyste substancje

Czyste substancje są układami jednorodnymi utworzonymi przez jeden rodzaj substancji. Można je rozpoznać, ponieważ nie można ich podzielić na inne prostsze substancje za pomocą środków fizycznych, takich jak filtracja, destylacja, odparowanie itp.

Czyste substancje mogą mieć dwa typy:

• Elementarne elementy lub substancje: Nie można ich podzielić na inne prostsze substancje lub środki fizyczne lub chemiczne.
• Związki: Te czyste substancje utworzone przez więcej niż jeden element to.

Przykłady

Gasowy tlen, metaliczne żelazo i brom ciekł.

Z drugiej strony woda, dwutlenek węgla i kwas siarkowy są przykładami związków.

Mieszanki

Mieszaniny to systemy materialne utworzone przez więcej niż jedną czystą substancję. Można wyróżnić dwa rodzaje mieszanin:

• Mieszanki jednorodne: Nazywane również rozwiązaniami, w których wszystkie substancje znajdują się w jednej fazie.
• Heterogeniczne mieszanki: Są mieszaninami, w których substancje znajdują się w różnej różnej fazie.

Przykłady

Woda morska jest przykładem jednorodnej mieszanki między wodą a solą. Napoje alkoholowe są również, ponieważ składają się z wody, alkoholu i innych substancji, wszystkie w tej samej fazie.

Kawałek drewna jest systemem materialnym utworzonym przez dużą liczbę substancji zmieszanych w różnych fazach, więc jest to heterogeniczna mieszanka.