La chimica e la materia

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La chimica e la materia

La chimica è la disciplina che studia la materia e le sue trasformazioni. Ma che cos’è la materia? In ambito scientifico, si definisce materia tutto ciò che esiste ed è dotato di massa e occupa un volume. Sono costituiti di materia tutti i corpi, in forma liquida, gassosa o solida, compresi gli esseri viventi.

La massa è la quantità di materia che costituisce un corpo. Nel Sistema Internazionale (SI) l’unità di misura della massa è il chilogrammo (kg).

Il volume è invece lo spazio occupato da un corpo. Nel SI l’unità di misura del volume è il metro cubo (m3). Nel caso dei liquidi si può ricorrere, oltre che al volume, alla capacità, la cui unità di misura è il litro (L).

Misurare massa, peso e volume

Le bilance a due piatti permettono di misurare la massa. Alla base del loro funzionamento vi è il confronto fra campioni di massa nota e l’oggetto di cui si vuole conoscere la massa.

Altre bilance, comunemente impiegate anche in cucina, come le bilance a molla e quelle elettroniche, misurano invece la forza peso, ossia la forza con cui il campione viene attratto dalla Terra.

Per calcolare il volume di un corpo di forma geometrica regolare si ricorre alle relative formule matematiche dei solidi. Se il corpo ha una forma irregolare, un metodo semplice e affidabile per misurarlo consiste nell’immergerlo in acqua: il volume di acqua sollevata nel recipiente, infatti, è esattamente uguale a quello del corpo immerso. Nei laboratori, così come nelle cucine, per determinare il volume dei liquidi si ricorre a contenitori graduati.

Massa e peso

In fisica, massa (m) e peso (p) sono concetti ben distinti. La massa identifica l’insieme delle particelle che costituiscono un corpo e, per certi versi, rappresenta una forma di energia (come dimostrò brillantemente Albert Einstein con la nota formula E = mc2). Il peso è invece una forza che misura quanto una massa viene attratta da un altro corpo. Massa e peso sono in relazione tra loro secondo la formula p = mg, dove g rappresenta l’accelerazione gravitazionale.

Nel linguaggio comune, per indicare il peso viene in genere usato il chilogrammo-peso (spesso chiamato semplicemente chilogrammo), che è numericamente equivalente al valore della massa.

Se sulla Terra un astronauta ha un peso di 78 kg, una volta arrivato sulla Luna peserà solo 13 kg. La massa dell’astronauta non è cambiata, è semplicemente variata la forza gravitazionale. Infatti, essendo la Luna più piccola della Terra, la sua forza gravitazionale è di circa 6 volte inferiore a quella del nostro pianeta.

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