آشنایی با انواع مواد و تغییر شکل مواد

علوم پنجم دبستان

هر چیزی که دارای جرم باشد و فضا یا حجمی را اشغال کند و از ذرات ریزتری به نام اتم یا مولکول تشکیل شده باشد ماده نامیده می شود. در این مطلب به دنبال آشنایی با انواع مواد و تغییر شکل مواد هستیم.

مواد ممکن است طبیعی یا مصنوعی باشند. آنها می توانند از چیزهای زنده یا غیر زنده به وجود آیند. ماده ای که هنوز به هیچ وجه تغییر نکرده است ، ماده اولیه نامیده می شود.

برخی از مواد طبیعی یک روز بالاخره تمام می شوند، بنابراین باید با دقت استفاده شود و در صورت امکان با ماده دیگری جایگزین شود. به این کار استفاده پایدار از منابع طبیعی گفته می شود.

هنگامی که یک شی طراحی و ساخته می شود، انتخاب بهترین ماده برای کار مهم است. مواد دارای خصوصیاتی مانند مقاومت، رنگ و سختی هستند که باید به دقت مورد بررسی قرار گیرند. عوامل دیگر مانند هزینه و در دسترس بودن نیز ممکن است مهم باشد.

موادی که از موجودات زنده به دست می آیند:

چوب، کاغذ و مقوا همه از درخت ساخته شده اند. چرم از پوست گاو، پشم از گوسفند و پنبه از گیاهان حاصل می شود. مروارید ماده ای سخت ، براق و رنگارنگ است که برای جواهرات یا تزئین اشیا استفاده می شود و از داخل صدف بیرون می آید.

مواد موجود در چیزهای غیر زنده

فلزات و گوهرهای گرانبها مانند الماس از سنگ های موجود در زمین گرفته می شود. گچ، رس، ذغال سنگ و شن و ماسه نیز نمونه هایی از مواد غیر زنده هستند.

برخی از مواد مخلوطی از موجودات زنده و غیر زنده هستند. خاک از موجودات ریز ، گیاهان مرده ، سنگها ، ذرات ریز سنگ ، هوا و آب تشکیل شده است.

خواص مواد

مواد را می توان با خواص آنها توصیف کرد. درک خصوصیات یک ماده هنگام تصمیم گیری در مورد مناسب بودن ماده برای استفاده از آن مهم است. مواد ممکن است نرم، سخت، انعطاف پذیر (خم شونده)، سفت و سخت، شفاف (نفوذ پذیر) ، مات ، ناهموار ، صاف ، براق و… باشد.

به عنوان مثال، شیشه ماده ای شفاف، سخت و صاف است. هنگام ساخت می توان آن را به اشکال مختلف قالب زد ، ضد آب است و به راحتی می شکند. برای ساخت پنجره ها، ظروف، عینک و بسیاری از اشیای دیگر استفاده می شود.

پلاستیک نوع دیگری از مواد است. مقاوم، ضد آب و با دوام است. می تواند شفاف یا مات باشد. می توان از آن برای ساخت بسیاری از اشیاء روزمره از جمله بطری، کیف، اسباب بازی و تجهیزات رایانه ای استفاده کرد.

خواص فیزیکی و شیمیایی

همه مواد دارای خصوصیات فیزیکی هستند. خاصیت فیزیکی خاصیتی است که فرد می تواند بدون تغییر مواد اندازه گیری کند. رنگ، مقدار، سختی و دما نمونه هایی از خصوصیات فیزیکی هستند.

 

همه مواد همچنین دارای خواص شیمیایی هستند. یک ویژگی شیمیایی می گوید که چگونه ماده در شرایط خاص به ماده دیگری تبدیل می شود. به عنوان مثال ، فلزات خاصی در صورت نشستن در زیر باران تبدیل به زنگ می شوند. ماده به راحتی زنگ می زند خاصیت شیمیایی است. اگر شعله را لمس کنند ، کاغذ و چوب خاکستر می شوند. اینکه ماده به راحتی می سوزد از دیگر ویژگی های شیمیایی آن است.

عایقها و رساناها

برخی از مواد عایق و برخی دیگر رسانا هستند. این بعنی اینکه آن ماده تا چه حد می تواند گرما را در خود نگه دارد(عایق) یا برق را جریان دهد (رسانا).

حرارت از مکان های گرم به مکان های سرد منتقل می شود و عایق های حرارتی از این حرکت کردن و هدر رفتن گرما جلوگیری می کنند و یا سرعت آن را کاهش می دهند. پارچه ها نمونه های خوبی از عایق های حرارتی هستند زیرا هوای گرم را به دام می اندازند و از دور شدن آن جلوگیری می کنند. لباس گرم از موادی مانند پلی استر و پشم ساخته می شود زیرا گرمای بدن را به دام می اندازد.

 

رساناهای حرارتی اجازه می دهند گرما با سرعت بیشتری از طریق آنها عبور کند. فلزات رسانای حرارتی هستند ، به همین دلیل از آنها برای تهیه قابلمه ها برای آشپزی استفاده می شود.

 

برخی از مواد ، به ویژه فلزات ، اجازه می دهند تا برق به راحتی از میان آنها عبور کند. آنها هادی های الکتریکی نامیده می شوند. به موادی که الکتریسیته منتقل نمی کنند ، مانند پلاستیک و لاستیک ، عایق الکتریکی گفته می شود.

تغییر مواد

مواد اغلب دچار تغییر می شوند. این تغییرات ممکن است در طبیعت اتفاق بیفتد یا توسط افراد ایجاد شود. ممکن است یک ماده دچار تغییر فیزیکی یا شیمیایی شود.

فیزیکی و شیمیایی

یک تغییر فیزیکی زمانی اتفاق می افتد که ماده ای تغییر شکل دهد اما هنوز همان ماده است. به عنوان مثال ، چسباندن یک مداد به دو قطعه باعث تغییر شکل مداد می شود ، اما مواد سازنده آن را به یک مداد تغییر نمی دهد. حرارت دادن آب یخ زده یا یخ باعث می شود که یخ از نظر فیزیکی به آب مایع تبدیل شود. با این حال ، هر دو آب منجمد و آب مایع هنوز همان ماده هستند: آب.

 

یک تغییر شیمیایی زمانی اتفاق می افتد که ماده به ماده ای کاملاً جدید تبدیل شود. کوچکترین واحدهای ماده که مولکول نامیده می شوند از هم جدا شده و مولکول های جدیدی را تشکیل می دهند. به عنوان مثال ، وقتی چوب می سوزد ، مولکول های آن تغییر می کند و مولکول های جدیدی از دود و خاکستر ایجاد می کند. هنگامی که آهن برای مدت طولانی در معرض اکسیژن و رطوبت قرار می گیرد ، مولکول های آهن تغییر می کنند و مولکول های جدید اکسید آهن یا زنگ زدگی ایجاد می کنند. تغییر شیمیایی قابل لغو نیست. به عنوان یک تغییر برگشت ناپذیر شناخته می شود.

 

تغییرات فیزیکی یا شیمیایی ممکن است هنگام گرم یا خنک شدن ماده اتفاق بیفتد. این موارد همچنین ممکن است هنگامی اتفاق بیفتد که مواد با هم مخلوط شوند یا از یکدیگر جدا شوند.

 

گرمایش و سرمایش

همه مواد از ماده تشکیل شده اند. ماده هر چیزی است که فضا اشغال کند. سه حالت آشنا یا حالت ماده ، جامد ، مایع و گاز هستند. گرمایش و خنک سازی ماده ممکن است آن را از یک حالت به حالت دیگر تغییر دهد. به عنوان مثال ، در دمای اتاق آب مایع است. اگر به اندازه کافی خنک شود به یک یخ جامد تبدیل می شود. این برگشت پذیر است زیرا اگر یخ گرم شود دوباره مایع می شود. وقتی ماده ای از حالتی به حالت دیگر تغییر می کند ، دچار یک تغییر فیزیکی برگشت پذیر می شود.

 

وقتی غذا پخته می شود ، معمولاً دچار تغییر شیمیایی می شود. وقتی یک تخم مرغ سرخ می شود ، بافت ، شکل ، بو و شکل ظاهری آن متفاوت از حالت قبلی است. گرما باعث تغییر مولکولهای درون تخمک شده است. این یک تغییر برگشت ناپذیر است.

 

مخلوط کردن و جدا کردن

مخلوط کردن دو یا چند ماده با هم می تواند باعث تغییر آنها شود و گاهی اوقات ماده جدیدی تولید می شود. برخی از این تغییرات برگشت پذیر هستند ، برخی دیگر غیرقابل برگشت هستند.

 

هرگاه دو یا چند ماده با هم مخلوط شوند و ماده جدیدی تشکیل شود ، نتیجه را ترکیب می نامند. ترکیبات از تغییرات شیمیایی تشکیل می شوند. به عنوان مثال ، مخلوط کردن پودر سیمان و آب باعث ایجاد ماده ای سخت و جدید می شود. سیمان از تعدادی ترکیبات تشکیل شده است. این ترکیبات را فقط می توان با تغییرات شیمیایی به عناصر آنها ازهم جدا کرد.

 

هرگاه دو یا چند ماده با هم مخلوط شوند و ماده جدیدی تشکیل ندهند، نتیجه را مخلوط می نامند. مخلوط ها نتیجه تغییرات فیزیکی است. مخلوط شدن شن و ماسه در یک لیوان آب منجر به جمع شدن شن در کف لیوان می شود. این یک تغییر فیزیکی است که می تواند با صاف کردن آب از مخلوط و اجازه دادن به شن و ماسه خشک شود.

 

گاهی اوقات مخلوط کردن دو ماده با هم می تواند نوع خاصی از مخلوط به نام محلول را ایجاد کند. این اتفاق زمانی می افتد که دو ماده به طور مساوی با هم مخلوط شوند. وقتی شکر معمولی درون لیوان آب تمیز هم بزنید ، حل شده و محلول ایجاد می شود. مولکولهای ریزی که قند را تشکیل می دهند به طور مساوی در آب پخش می شوند. با این حال، تک تک مولکول های قند از هم جدا نمی شوند. مخلوط کردن شکر و آب باعث می شود که یک تغییر فیزیکی اتفاق بیفتد زیرا مولکول های قند و آب ثابت می مانند. مانند همه مخلوط ها ، محلول ها را می توان جدا کرد. به عنوان مثال ، آب موجود در محلول آب قند سرانجام تبخیر می شود یا از مایع به گاز تبدیل می شود و قند باقی می ماند.

مواد و محیط

امروزه مردم فهمیده اند که یافتن، استفاده و تغییر مواد می تواند نتیجه ای طولانی مدت برای محیط زیست داشته باشد. استفاده از مواد به گونه ای که به محیط زیست آسیب نرساند ، استفاده پایدار نامیده می شود.

یافتن یا تهیه مواد ، تأثیر زیادی در محیط و زندگی مردم دارد.

به عنوان مثال کلتان ماده ای است که در زیر زمین و در جنگل های جمهوری دموکراتیک کنگو یافت می شود و از آن برای ساخت تلفن های همراه و قطعات رایانه استفاده می شود.

در اوایل سال ۲۰۰۰ بسیاری از مردم نگران استخراج کلتان بودند. افرادی که آن را از زمین حفر کردند در شرایط نامناسبی کار می کردند ، اما آنها این کار را انجام دادند زیرا به پولی که آورده بود نیاز داشتند. حیواناتی که در جنگل ها زندگی می کنند نیز تحت تأثیر استخراج قرار گرفتند. گوریل ها و فیل ها بیشتر زیستگاه خود را از دست دادند و بسیاری از آنها توسط معدنچیان برای غذا خوردن مورد اصابت گلوله قرار گرفتند.

برخی از مواد اولیه مانند روغن ، زغال سنگ و گاز به مقدار محدود در سطح زمین وجود دارند. پس از استفاده آنها نمی توانند جایگزین شوند ، بنابراین باید منابع جایگزین انرژی پیدا شود.

در صورت تمایل افراد به کاشت درختان جدید ، مواد اولیه مانند چوب قابل تعویض است. قطع جنگل ها ، به این معنی است که سایر گیاهان و حیواناتی که در آنجا زندگی می کنند ، احتمالاً برای همیشه زیستگاه خود را از دست می دهند.

 

بیشتر بخوانید:

چرا عمق گودالهایی که شهاب شنگها ایجاد می کنند متفاوت است؟

ممکن است شما دوست داشته باشید

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.