La materia attorno a noi
In breve: tutto ciò che possiamo toccare, vedere o respirare è fatto di materia. La materia si presenta in tre stati diversi: solido, liquido e aeriforme, e può passare da uno stato all'altro grazie al calore.
Ogni oggetto che ci circonda, dalla matita che usi a scuola al succo che bevi a merenda, è formato da materia. Anche l'aria che respiri, pur essendo invisibile, è materia, perché occupa uno spazio e ha un suo peso. Gli scienziati hanno scoperto che la materia non si presenta sempre nello stesso modo, ma può assumere forme molto diverse. Osservando con attenzione le cose intorno a noi, possiamo riconoscere tre grandi famiglie: i solidi, i liquidi e gli aeriformi. Imparare a distinguerli ci aiuta a capire meglio come funziona il mondo. In questa scheda scopriremo insieme le caratteristiche di ciascuno stato.
Lo stato solido
Un corpo solido ha una forma propria, che resta uguale anche se lo spostiamo da un posto all'altro. Pensa a una gomma da cancellare: se la metti nell'astuccio, sul banco o nello zaino, mantiene sempre la stessa forma. I solidi occupano uno spazio ben preciso, chiamato volume, che non cambia facilmente. Alcuni solidi sono duri come il sasso, altri sono morbidi come la spugna, ma tutti conservano i loro contorni. Per cambiare la forma di un solido bisogna usare una forza, come quando rompiamo un grissino o pieghiamo un foglio di carta. Anche il ghiaccio, che noi pensiamo come acqua, in quel momento è un solido a tutti gli effetti.
Lo stato liquido
I liquidi sono molto diversi dai solidi perché non hanno una forma propria, ma assumono quella del recipiente che li contiene. Se versi l'acqua in un bicchiere, prende la forma del bicchiere; se la versi in una bottiglia, prende la forma della bottiglia. Il volume del liquido però non cambia: un litro di latte resta un litro, anche se lo metti in contenitori diversi. I liquidi scorrono facilmente e per questo possiamo travasarli da un contenitore all'altro senza fatica. Esempi quotidiani sono l'acqua del rubinetto, l'olio della cucina, il succo di frutta e lo sciroppo che la mamma mette nel tè. Tutti questi liquidi, se versati a terra, formano una pozzanghera, perché tendono ad allargarsi.
Lo stato aeriforme
Gli aeriformi, come i gas e i vapori, sono lo stato più difficile da osservare perché spesso sono invisibili ai nostri occhi. Non hanno né una forma propria né un volume fisso: si espandono e occupano tutto lo spazio disponibile nel recipiente. Quando gonfi un palloncino, l'aria entra e riempie completamente lo spazio interno, prendendone la forma. Se aprissi il palloncino, l'aria uscirebbe e si spargerebbe in tutta la stanza, mescolandosi con quella che già respiri. Anche il profumo della torta che cuoce in forno è un aeriforme: si diffonde in cucina e arriva fino al tuo naso. Il vapore che esce dalla pentola dell'acqua bollente è un altro esempio quotidiano di sostanza nello stato aeriforme.
I passaggi di stato
La cosa più sorprendente è che la stessa sostanza può passare da uno stato all'altro grazie al calore. L'acqua è l'esempio perfetto per capire questi cambiamenti, perché possiamo vederla solida, liquida o aeriforme. Quando l'acqua liquida viene messa nel freezer, perde calore e diventa ghiaccio, cioè un solido. Se poi tiriamo fuori il ghiaccio e lo lasciamo al sole, il calore lo fa tornare liquido: questo passaggio si chiama fusione. Mettendo l'acqua a bollire sul fornello, il forte calore la trasforma in vapore, che è uno stato aeriforme. Ecco i tre passaggi principali in ordine:
- Dal solido al liquido si ha la fusione, come il ghiaccio che si scioglie.
- Dal liquido all'aeriforme si ha l'evaporazione, come l'acqua che bolle.
- Dal liquido al solido si ha la solidificazione, come l'acqua che diventa ghiaccio.
Ricorda
In questa scheda hai imparato che la materia è tutto ciò che ha un peso e occupa uno spazio. Esistono tre stati: il solido ha forma e volume propri, il liquido ha volume proprio ma prende la forma del contenitore, l'aeriforme non ha né forma né volume fissi. Il calore è la chiave magica che permette ai materiali di passare da uno stato all'altro, come accade ogni giorno con l'acqua. Prova ora un piccolo esercizio per verificare quello che hai imparato:
- Scrivi sul quaderno tre oggetti solidi che vedi in classe in questo momento.
- Indica due liquidi che hai bevuto oggi o ieri durante i pasti.
- Spiega con parole tue cosa succede a un cubetto di ghiaccio lasciato sul tavolo della cucina.