เรื่อง: ที่มาคุณสมบัติสถานะและตัวอย่าง - วิทยาศาสตร์ - 2026

เรื่องคือสิ่งที่มีมวลหมกมุ่นอยู่กับสถานที่ในพื้นที่และสามารถที่จะโต้ตอบแรงโน้มถ่วง จักรวาลทั้งหมดประกอบขึ้นจากสสารมีจุดเริ่มต้นหลังบิ๊กแบง

สสารมีอยู่ในสี่สถานะ: ของแข็งของเหลวก๊าซและพลาสมา ชนิดหลังมีความคล้ายคลึงกันมากกับก๊าซ แต่มีลักษณะเฉพาะทำให้เป็นการรวมตัวในรูปแบบที่สี่

สสารประกอบด้วยอะตอม อะตอมประกอบด้วยนิวตรอนโปรตอนและอิเล็กตรอน

คุณสมบัติของสสารแบ่งออกเป็นสองประเภท: ทั่วไปและลักษณะ นายพลอนุญาตให้คนหนึ่งแยกแยะสสารออกจากสิ่งที่ไม่ใช่ ตัวอย่างเช่นมวลเป็นลักษณะของสสารเช่นเดียวกับประจุไฟฟ้าปริมาตรและอุณหภูมิ คุณสมบัติเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับสารใด ๆ

ในทางกลับกันลักษณะเป็นคุณสมบัติเฉพาะที่ทำให้สสารประเภทหนึ่งแตกต่างจากอีกประเภทหนึ่ง หมวดหมู่นี้ประกอบด้วยความหนาแน่นสีความแข็งความหนืดการนำไฟฟ้าจุดหลอมเหลวโมดูลัสความสามารถในการบีบอัดและอื่น ๆ อีกมากมาย

สสารทำจากอะไร?

อะตอมเป็นส่วนประกอบของสสาร ในทางกลับกันอะตอมประกอบด้วยโปรตอนอิเล็กตรอนและนิวตรอน

ประจุไฟฟ้า

ประจุไฟฟ้าเป็นลักษณะเฉพาะของอนุภาคที่ประกอบกันเป็นสสาร โปรตอนมีประจุบวกและอิเล็กตรอนมีประจุลบนิวตรอนไม่มีประจุไฟฟ้า

ในอะตอมพบโปรตอนและอิเล็กตรอนในปริมาณเท่า ๆ กันดังนั้นอะตอมและสสารโดยทั่วไปจึงอยู่ในสภาพเป็นกลาง

ภาพประกอบแทนอะตอม โปรตอนและนิวตรอนอยู่ในนิวเคลียสจำนวนเท่ากัน อิเล็กตรอนอยู่ในระดับออร์บิทัลที่แตกต่างกันรอบนิวเคลียส

ต้นกำเนิดของสสาร

ต้นกำเนิดของสสารอยู่ในช่วงเวลาเริ่มต้นของการก่อตัวของจักรวาลซึ่งเป็นขั้นตอนที่องค์ประกอบของแสงเช่นฮีเลียมลิเธียมและดิวเทอเรียม (ไอโซโทปของไฮโดรเจน) เริ่มก่อตัวขึ้น

ทีมวิทยาศาสตร์ NASA / WMAP / ศิลปะโดย Dana Berry

ระยะนี้เรียกว่า Big Bang nucleosynthesis ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างนิวเคลียสของอะตอมจากองค์ประกอบของพวกมัน: โปรตอนและนิวตรอน ช่วงเวลาสั้น ๆ หลังจากบิ๊กแบงเอกภพเย็นตัวลงโปรตอนและนิวตรอนรวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของอะตอม

การก่อตัวของดาวและต้นกำเนิดขององค์ประกอบ

ต่อมาเมื่อดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นนิวเคลียสของพวกมันได้สังเคราะห์องค์ประกอบที่หนักที่สุดผ่านกระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชัน นี่คือวิธีการกำเนิดของสสารธรรมดาซึ่งวัตถุที่รู้จักทั้งหมดในจักรวาลก่อตัวขึ้นรวมถึงสิ่งมีชีวิตด้วย

อย่างไรก็ตามนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันเชื่อว่าเอกภพไม่ได้ถูกสร้างขึ้นจากสสารธรรมดาทั้งหมด ความหนาแน่นที่มีอยู่ของสสารนี้ไม่สามารถอธิบายการสังเกตการณ์ทางจักรวาลวิทยาได้หลายประการเช่นการขยายตัวของเอกภพและความเร็วของดวงดาวในกาแลคซี

ดาวฤกษ์เคลื่อนที่เร็วกว่าที่คาดการณ์ไว้เนื่องจากความหนาแน่นของสสารธรรมดาซึ่งเป็นสาเหตุที่การดำรงอยู่ของสสารที่มองไม่เห็นซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบจึงถูกตั้งสมมติฐาน มันเกี่ยวกับสสารมืด

การดำรงอยู่ของชั้นที่สามของสสารนั้นมีการตั้งสมมติฐานซึ่งเกี่ยวข้องกับสิ่งที่เรียกว่าพลังงานมืด จำไว้ว่าสสารและพลังงานเทียบเท่ากันตามสิ่งที่ไอน์สไตน์ชี้ไว้

สิ่งที่เราจะอธิบายต่อไปหมายถึงเฉพาะเรื่องธรรมดาที่เราสร้างขึ้นซึ่งมีมวลและลักษณะทั่วไปอื่น ๆ และสิ่งที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นอยู่กับประเภทของสสาร

คุณสมบัติของสสาร

- คุณสมบัติทั่วไป

คุณสมบัติทั่วไปของสสารเป็นเรื่องธรรมดาของมันทั้งหมด ตัวอย่างเช่นท่อนไม้และโลหะชิ้นหนึ่งมีมวลมีปริมาตรและอยู่ที่อุณหภูมิหนึ่ง

มวลน้ำหนักและความเฉื่อย

มวลและน้ำหนักเป็นคำศัพท์ที่มักสับสน อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างพื้นฐานระหว่างพวกเขา: มวลของร่างกายเท่ากัน - เว้นแต่จะสูญเสีย - แต่น้ำหนักของวัตถุเดียวกันนั้นสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เรารู้ว่าน้ำหนักบนโลกและบนดวงจันทร์ไม่เท่ากันเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกมีมากกว่า

ดังนั้นมวลจึงเป็นปริมาณสเกลาร์ในขณะที่น้ำหนักเป็นเวกเตอร์ ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักของวัตถุมีขนาดทิศทางและความรู้สึกเนื่องจากเป็นแรงที่โลกหรือดวงจันทร์หรือวัตถุทางดาราศาสตร์อื่นดึงวัตถุเข้าหาศูนย์กลาง ทิศทางและความรู้สึกที่นี่คือ "ตรงกลาง" ในขณะที่ขนาดจะสอดคล้องกับส่วนที่เป็นตัวเลข

ในการแสดงมวลจำนวนและหน่วยก็เพียงพอแล้ว ตัวอย่างเช่นพวกเขาพูดถึงข้าวโพดหนึ่งกิโลกรัมหรือเหล็กกล้าหนึ่งตัน ในระบบหน่วยสากล (SI) หน่วยสำหรับมวลคือกิโลกรัม

อีกสิ่งหนึ่งที่เรารู้แน่นอนจากประสบการณ์ในชีวิตประจำวันคือการเคลื่อนย้ายวัตถุที่มีขนาดใหญ่มากได้ยากกว่าวัตถุที่มีน้ำหนักเบา อย่างหลังพบว่าง่ายต่อการเปลี่ยนแปลงการเคลื่อนไหว มันเป็นคุณสมบัติของสสารที่เรียกว่าความเฉื่อยซึ่งวัดผ่านมวล

ปริมาณ

สสารครอบครองพื้นที่จำนวนหนึ่งซึ่งสสารอื่นไม่ได้ครอบครอง ดังนั้นจึงไม่สามารถยอมรับได้ซึ่งหมายความว่ามีการต่อต้านเรื่องอื่น ๆ ที่ครอบครองสถานที่เดียวกัน

ตัวอย่างเช่นเมื่อแช่ฟองน้ำของเหลวจะอยู่ในรูขุมขนของฟองน้ำโดยไม่ต้องอยู่ที่เดียวกับมัน เช่นเดียวกับหินที่มีรูพรุนแตกหักและมีน้ำมัน

อุณหภูมิ

อะตอมถูกจัดเป็นโมเลกุลเพื่อให้โครงสร้างของสสาร แต่เมื่อบรรลุแล้วอนุภาคเหล่านี้ไม่อยู่ในสภาวะสมดุลคงที่ ในทางตรงกันข้ามพวกมันมีลักษณะการเคลื่อนไหวแบบสั่นซึ่งขึ้นอยู่กับสิ่งอื่น ๆ ตามนิสัยของพวกเขา

การเคลื่อนไหวนี้เกี่ยวข้องกับพลังงานภายในของสสารซึ่งวัดได้จากอุณหภูมิ

- คุณสมบัติลักษณะ

มีจำนวนมากและการศึกษาของพวกเขามีส่วนช่วยในการระบุลักษณะของปฏิสัมพันธ์ต่างๆที่สำคัญสามารถสร้างได้ สิ่งที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งคือความหนาแน่น: เหล็กหนึ่งกิโลกรัมและไม้อีกชิ้นหนึ่งมีน้ำหนักเท่ากัน แต่เหล็กกิโลกรัมมีปริมาตรน้อยกว่ากิโลกรัมของไม้

ความหนาแน่นคืออัตราส่วนของมวลต่อปริมาตรที่ครอบครอง วัสดุแต่ละชนิดมีความหนาแน่นตามลักษณะของวัสดุแม้ว่าจะไม่คงที่เนื่องจากอุณหภูมิและความดันอาจทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนที่สำคัญได้

คุณสมบัติพิเศษอีกประการหนึ่งคือความยืดหยุ่น วัสดุบางชนิดไม่ได้มีลักษณะการทำงานเหมือนกันเมื่อยืดหรือบีบอัด บางชนิดมีความทนทานสูงบางชนิดมีความผิดปกติได้ง่าย

ด้วยวิธีนี้เราจึงมีคุณสมบัติมากมายของสสารที่บ่งบอกถึงพฤติกรรมของมันในสถานการณ์ต่างๆมากมาย

สถานะของวัสดุ

น้ำในสถานะของเหลวของแข็งและก๊าซ

สสารปรากฏให้เราเห็นในสถานะของการรวมตัวขึ้นอยู่กับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างอนุภาคที่ประกอบกัน ด้วยวิธีนี้มีสี่สถานะที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ:

-Solid

-Liquids

-แก๊ส

-Plasma

ของแข็ง

สสารสถานะของแข็งมีรูปร่างที่กำหนดไว้อย่างดีเนื่องจากอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบมีความเหนียวแน่น นอกจากนี้ยังมีการตอบสนองที่ยืดหยุ่นได้ดีเนื่องจากเมื่อมีการเปลี่ยนรูปสสารที่เป็นของแข็งจึงมีแนวโน้มที่จะกลับสู่สภาพเดิม

ของเหลว

ของเหลวมีรูปร่างเป็นภาชนะที่บรรจุอยู่ แต่ถึงอย่างนั้นก็มีปริมาตรที่กำหนดไว้อย่างดีเนื่องจากพันธะโมเลกุลแม้จะมีความยืดหยุ่นมากกว่าในของแข็ง แต่ก็ยังคงให้การเกาะกันได้เพียงพอ

ก๊าซ

สสารในสถานะก๊าซมีลักษณะที่อนุภาคที่เป็นส่วนประกอบของมันไม่ได้ถูกมัดแน่น ในความเป็นจริงพวกมันมีความคล่องตัวสูงและนั่นคือสาเหตุที่ก๊าซขาดรูปร่างและขยายตัวจนเต็มปริมาตรของภาชนะที่บรรจุอยู่

สามสถานะที่รู้จักกันดีของสสาร Josell7

พลาสมา

พลาสม่าเป็นสารที่อยู่ในสถานะก๊าซและยังแตกตัวเป็นไอออน มีการกล่าวไว้ก่อนหน้านี้ว่าโดยทั่วไปสสารอยู่ในสถานะเป็นกลาง แต่ในกรณีของพลาสมาอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าได้แยกตัวออกจากอะตอมและปล่อยให้มันมีประจุสุทธิ

แม้ว่าพลาสมาจะเป็นสิ่งที่คุ้นเคยน้อยที่สุดในสถานะของสสาร แต่ความจริงก็คือมันมีอยู่มากมายในจักรวาล ตัวอย่างเช่นพลาสมามีอยู่ในบรรยากาศชั้นนอกของโลกเช่นเดียวกับในดวงอาทิตย์และดาวดวงอื่น ๆ

ในห้องปฏิบัติการเป็นไปได้ที่จะสร้างพลาสมาโดยให้ความร้อนกับก๊าซจนกระทั่งอิเล็กตรอนแยกตัวออกจากอะตอมหรือโดยการทิ้งก๊าซด้วยรังสีพลังงานสูง

ตัวอย่างของสสาร

วัตถุทั่วไป

วัตถุทั่วไปใด ๆ ที่สร้างขึ้นจากสสารเช่น:

• หนังสือ
• เก้าอี้
• ตาราง
• ป่าไม้
• กระจก.

เรื่องธาตุ

ในเรื่องธาตุเราจะพบองค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นตารางธาตุซึ่งเป็นส่วนที่เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของสสาร วัตถุทั้งหมดที่ประกอบเป็นสสารสามารถแยกย่อยออกเป็นองค์ประกอบเล็ก ๆ เหล่านี้ได้

• อลูมิเนียม
• แบเรียม
• อาร์กอน
• โบรอน
• แคลเซียม
• แกลเลียม
• ชาวอินเดีย

วัสดุอินทรีย์

เป็นเรื่องที่สร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตและอาศัยเคมีของคาร์บอนซึ่งเป็นองค์ประกอบของแสงที่สามารถสร้างพันธะโควาเลนต์ได้อย่างง่ายดาย สารประกอบอินทรีย์เป็นโมเลกุลที่มีความยาวหลายสายและมีชีวิตที่ใช้มันเพื่อทำหน้าที่ของมัน

ปฏิสสาร

เป็นสสารประเภทหนึ่งที่อิเล็กตรอนซึ่งมีประจุบวก (โพซิตรอน) และโปรตอน (แอนติโปรตอน) มีประจุเป็นลบ นิวตรอนแม้จะมีประจุเป็นกลาง แต่ก็มีสารต่อต้านอนุภาคที่เรียกว่าแอนตี้ - นิวตรอนซึ่งทำจากแอนติควาร์ก

อนุภาคปฏิสสารมีมวลเท่ากับอนุภาคสสารและเกิดขึ้นในธรรมชาติโพซิตรอนถูกตรวจพบในรังสีคอสมิกซึ่งเป็นรังสีที่มาจากนอกโลกตั้งแต่ปี พ.ศ. 2475 เป็นต้นมาและมีการผลิตแอนติบอดีทุกชนิดในห้องปฏิบัติการ ผ่านการใช้เครื่องเร่งปฏิกิริยานิวเคลียร์

มีการสร้างแอนตี้ - อะตอมขึ้นมาด้วยซ้ำซึ่งประกอบด้วยโพซิตรอนที่โคจรรอบแอนติโปรตอน ไม่นานนักเนื่องจากปฏิสสารจะทำลายล้างต่อหน้าสสารทำให้เกิดพลังงาน

สสารมืด

สสารที่โลกประกอบขึ้นนั้นยังพบได้ในส่วนที่เหลือของจักรวาล นิวเคลียสของดาวทำหน้าที่เหมือนเครื่องปฏิกรณ์ฟิชชันขนาดมหึมาซึ่งอะตอมที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่อง

อย่างไรก็ตามอย่างที่เราได้กล่าวไปก่อนหน้านี้พฤติกรรมของจักรวาลแสดงให้เห็นถึงความหนาแน่นที่สูงกว่าที่สังเกตได้ คำอธิบายอาจอยู่ในประเภทของสสารที่มองไม่เห็น แต่ก่อให้เกิดผลกระทบที่สามารถสังเกตได้และแปลเป็นแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงกว่าความหนาแน่นของสสารที่สังเกตได้ก่อให้เกิด

เชื่อกันว่าสสารมืดและพลังงานคิดเป็น 90% ของจักรวาล (เดิมมีส่วนทำให้เกิด 25% ของทั้งหมด) ดังนั้นสสารธรรมดาเพียง 10% และส่วนที่เหลือจะเป็นพลังงานมืดซึ่งจะกระจายเป็นเนื้อเดียวกันไปทั่วจักรวาล

อ้างอิง

1. เคมี Libretexts คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสสาร สืบค้นจาก: chem.libretexts.org.
2. ฮิววิตต์พอล 2555. วิทยาศาสตร์กายภาพเชิงความคิด. 5 เอ็ดเพียร์สัน
3. Kirkpatrick, L. 2010. Physics: A Conceptual World View. 7 ฉบับ คลิกที่นี่
4. Tillery, B. 2013. Integrate Science.6th. ฉบับ MacGraw Hill
5. วิกิพีเดีย เรื่อง. สืบค้นจาก: es.wikipedia.org.
6. Wilczec, F. ที่มาของ Mass ดึงมาจาก: web.mit.edu.