Moduuli 4Luento 1 Fysikaalinen tiedeKaikki mitä voimme havaita maailmankaikkeudessa on joko ainetta tai energiaa. Aine on kaikkea, mikä vie tilaa ja jolla on massaa. Kaikki nämä ovat esimerkkejä aineesta: Kaikki aine koostuu pienistä hiukkasista. Jotkut aineet, kuten kulta, koostuvat yksittäisistä atomeista. Jotkut aineet, kuten vesi, koostuvat molekyyleistä. Jotkut aineet, kuten tähdet, koostuvat varatuista hiukkasista, joita kutsutaan ioneiksi. Kaikki nämä hiukkaset ovat jatkuvassa, satunnaisessa liikkeessä. Materianäyte luokitellaan joko kiinteäksi, nestemäiseksi, kaasuksi tai plasmaksi sen mukaan, miten hiukkaset ovat järjestäytyneet ja miten ne liikkuvat. kiinteät aineet hiukkasjärjestys: Kiinteissä aineissa hiukkaset on pakattu tiiviisti yhteen. Useimmissa kiinteissä aineissa hiukkaset on järjestetty tiettyyn, kiinteään kuvioon.Hiukkasten liike: Hiukkaset ovat pakkautuneet niin tiiviisti yhteen, etteivät ne voi juurikaan liikkua. Ne lähinnä värähtelevät paikallaan. Hiukkaset eivät voi liikkua kovin paljon, niillä on kiinteä tilavuus ja muoto. Ne eivät ota astioidensa muotoa tai kokoa.Kiinteän aineen hiukkaset ovat tiiviissä, kiinteässä asennossa. Koska kiinteän aineen hiukkaset eivät voi vapaasti liikkua, ne värähtelevät vain vähän. Kiinteillä aineilla on kiinteä tilavuus ja kiinteä muoto.NesteetHiukkasten sijoittelu: Nesteiden hiukkaset ovat melko lähellä toisiaan, mutta eivät yhtä lähellä toisiaan kuin kiinteissä aineissa. Ne eivät ole järjestäytyneet kiinteään kuvioon.Hiukkasten liike: Nesteiden hiukkasilla on riittävästi energiaa liukua toistensa ohi. Hiukkaset voivat liikkua toistensa ohi, mutta ovat silti lähellä toisiaan, niillä on kiinteät tilavuudet, mutta ei kiinteitä muotoja. Ne ottavat säiliönsä muodon.Nesteen hiukkaset ovat lähellä toisiaan, mutta ne eivät ole siistissä järjestyksessä kuten kiinteässä aineessa.Niillä on riittävästi tilaa liukua toistensa ohi. Siksi nesteillä on kiinteä tilavuus, mutta ei kiinteää muotoa.Kaasut Hiukkasten järjestys: Kaasujen hiukkaset ovat hyvin kaukana toisistaan. Niillä ei ole mitään kiinteää järjestelyä.Hiukkasten liike: Kaasujen hiukkasilla on niin paljon energiaa, että ne pysyvät mahdollisimman kaukana toisistaan. Ne lentävät jatkuvasti erittäin suurilla nopeuksilla. Hiukkaset ovat niin kaukana toisistaan ja liikkuvat niin nopeasti, ettei niillä ole kiinteää tilavuutta eikä kiinteää muotoa. Ne laajenevat täyttääkseen säiliönsä. Kaasut ovat myös erittäin kokoonpuristuvia – eli niiden tilavuutta on mahdollista pienentää huomattavasti kohdistamalla niihin painetta. Tämä johtuu siitä, että kaasuhiukkasten välissä on paljon tyhjää tilaa.Kaasun hiukkasten välissä on paljon tilaa. Ne liikkuvat nopeasti ja järjestyksessä. Myös kaasun tilavuus kasvaa lämpötilan noustessa. Kaasuilla ei ole määrättyä tilavuutta eikä määrättyä muotoa.