Wszystkie ciała fizyczne znajdują się w jednym z trzech stanów skupienia: stałym, ciekłym lub gazowym. W miarę wzrostu temperatury ciało stałe zmienia się w ciecz, a następnie w gaz.
Ciało stałe poznajemy po tym, że ma ustalony kształt i objętość.
Ciecze mają ustaloną objętość i podobnie jak gazy przyjmują kształt naczynia, w którym się znajdują.
Gazy nie mają kształtu, wypełniają całe naczynie, w którym się znajdują.
Wszystkie ciała zbudowane są z atomów – podstawowych składników materii. Atom to najmniejsza część pierwiastka chemicznego, która zachowuje jego właściwości.
Atomy łączą się ze sobą tworząc cząsteczki. Cząsteczki mogą składać się z atomów tego samego pierwiastka lub w atomów różnych pierwiastków.
Jednym z dowodów na istnienie atomów i cząsteczek jest mieszanie się substancji lub rozpuszczanie się substancji stałych w cieczach. Mniejsze cząsteczki wchodzą wtedy w puste miejsca między większymi cząsteczkami drugiej substancji.
Mieszaninę dwóch (lub więcej) substancji, w której gołym okiem nie da się rozróżnić składników nazywamy roztworem.
Proces samorzutnego rozprzestrzeniania się cząsteczek nazywamy dyfuzją. Jest ona wynikiem zderzania się cząsteczek będących w chaotycznym ruchu.
Najszybciej zachodzi ona w gazach, a najwolniej w ciałach stałych.
Cząsteczki ciał stałych, cieczy i gazów oddziałują na siebie. Takie oddziaływanie nazywamy oddziaływaniem międzycząsteczkowym.
Siły spójności to siły działające między cząsteczkami tej samej substancji. Siły przylegania to siły działające między czekami różnych substancji. Siły spójności i przylegania działają, gdy cząsteczki są w niewielkich odległościach od siebie.
Kleje to substancje, których cząsteczki bardzo silnie oddziałują z cząsteczkami ciał stałych.
Gdy siły przylegania między cząsteczkami cieczy i naczynia są większe od sił spójności między cząsteczkami cieczy, tworzy się menisk wklęsły.
Gdy siły spójności są większe od sił przylegania, powstaje menisk wypukły.
Na powierzchni cieczy istnieje błona powierzchniowa utrzymująca powierzchnię swobodną cieczy. Powstawanie takiej błony nazywamy napięciem powierzchniowym.
Wśród ciał stałych wyróżniamy ciała sprężyste, plastyczne i kruche.
Sprężystość polega na tym, że jeśli przestaniemy działać siłą, która odkształca ciało, to wróci ono do pierwotnego kształtu.
Plastyczność polega na tym, że ciało nie wraca do pierwotnego kształtu po ustaniu działania siły odkształcającej.
Kruchość polega na tym, że pod wpływem działającej siły ciało ulega zniszczeniu – rozpada się na drobne kawałki.
Odporność ciała na odkształcanie i zarysowania nazywamy twardością.
Właściwości ciał zależą od temperatury – ciała, które są w niższych temperaturach np. kruche, mogą być w wyższych temperaturach ciałami plastycznymi.
Ciała stałe mogą być dobrymi przewodnikami ciepła (np. metale) lub złymi (np. styropian, szkło).
Ciała stałe mogą być dobrymi przewodnikami elektryczności (np. metale) lub izolatorami elektrycznymi (np. porcelana, guma).
Atomy i cząsteczki mogą być uporządkowane przestrzennie, tworząc sieć krystaliczną. Trudno jest zmienić kształt takiego kryształu. Pojedyncze, duże kryształu nazywamy monokryształami, a skupiska złączonych monokryształów nazywamy polikryształami. Gdy cząsteczki nie są uporządkowane ciało stałe nazywamy ciałem bezpostaciowym.
Ciecze nie mają ustalonego kształtu, mają określoną objętość. Trudno jest zmienić objętość cieczy – są mało ściśliwe. Są na ogół złymi przewodnikami ciepła.
Elektrolity to ciecze przewodzące prąd elektryczny.
Gazy są złymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Łatwo zmienić objętość gazów – można je łatwo sprężać i rozprężać.
Teoria kinetyczno – cząsteczkowa mówi, że cała otaczająca nas materia składa się z atomów i cząsteczek. Cząsteczki są w ciągłym ruchu. Szybkość ruchu cząsteczek zależy od temperatury. W ciałach stałych ruch ten ogranicza się do drgań cząsteczek, gdyż oddziaływania między cząsteczkami są bardzo silne. W cieczach i gazach ruch cząsteczek jest chaotyczny. Siły oddziaływań międzycząsteczkowych w ciałach ciekłych są o wiele mniejsze niż w ciałach stałych, a w gazach są one bardzo słabe. Cząsteczki cieczy i gazów ciągle zderzają się ze sobą.
Masa to wielkość fizyczna, która mówi jak łatwo jest ciało zatrzymać lub wprowadzić w ruch. Określa ona ilość substancji wchodzącej w skład ciała. Jest wielkością niezmienną. Jednostką masy w układzie SI jest 1kg (kilogram). Przyrządem służącym do pomiaru masy jest waga.
Każde ciało jest przyciągane przez Ziemię siłą grawitacji. Siłę tą nazywamy ciężarem. Ciężar obliczamy wzorem F = m * g
Współczynnik g nazywamy przyspieszeniem ziemskim. Ma on wartość w przybliżeniu g = 10 N/kg
Gęstość to wielkość fizyczna, która mówi jak bardzo skoncentrowane są cząsteczki. Obliczamy ją jako stosunek masy ciała do jego objętości, czyli ze wzoru p = m/V
Jednostką gęstości jest 1 kg/m3 (kilogram podzielony przez metr sześcienny).
Gęstość ciał zależy od temperatury, gdyż wraz ze wzrostem temperatury zmienia się objętość ciał.
