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Gli stati della materia - solido, liquido e gassoso - e le transizioni di fase, come fusione e evaporazione, sono fenomeni che caratterizzano la fisica dei materiali. L'acqua, con la sua insolita espansione al di sotto dei 4°C, mostra un comportamento unico durante la solidificazione, essenziale per gli ecosistemi.
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Lo stato solido è caratterizzato da una struttura cristallina ordinata delle particelle, che si dispongono in modo regolare
Lo stato liquido è caratterizzato da una struttura disordinata delle particelle, che si muovono liberamente ma sono ancora legate dalle forze attrattive
Lo stato gassoso è caratterizzato da una struttura altamente disordinata delle particelle, che si muovono liberamente e sono lontane l'una dall'altra
La fusione è il processo di passaggio dallo stato solido a quello liquido, che avviene quando una sostanza viene riscaldata oltre il suo punto di fusione
La solidificazione è il processo di passaggio dallo stato liquido a quello solido, che avviene quando una sostanza raffredda fino al suo punto di solidificazione
L'evaporazione è il processo di passaggio dallo stato liquido a quello gassoso, che avviene alla superficie di un liquido quando le particelle più energetiche sfuggono alle forze di attrazione
L'ebollizione è il processo di passaggio dallo stato liquido a quello gassoso, che avviene quando la pressione del vapore del liquido eguaglia la pressione atmosferica e la temperatura raggiunge il punto di ebollizione
La condensazione è il processo di passaggio dallo stato gassoso a quello liquido, che avviene quando il vapore si raffredda e le particelle perdono energia, avvicinandosi e aggregandosi nuovamente
La sublimazione è il processo di passaggio diretto dallo stato solido a quello gassoso, che avviene senza passare per lo stato liquido
La deposizione è il processo inverso della sublimazione, in cui un gas si trasforma direttamente in solido
Il modello particellare spiega come l'aggiunta o la rimozione di calore influisce sul moto delle particelle e porta a cambiamenti di stato
L'acqua mostra un comportamento anomalo durante la solidificazione, con il suo volume che aumenta e la densità che diminuisce al di sotto dei 4°C
00
Proprietà degli stati della materia
Solido: particelle ordinate e vicine. Liquido: particelle meno ordinate, più mobili. Gassoso: particelle distanti e disordinate.
01
Transizioni di fase comuni
Fusione: solido a liquido. Evaporazione: liquido a gas. Condensazione: gas a liquido. Solidificazione: liquido a solido.
02
Effetto di temperatura e pressione sulle transizioni di fase
Aumento temperatura o diminuzione pressione favorisce passaggio a stato più disordinato; viceversa per stato più ordinato.
