Πώς μπορεί ο όγκος ενός αντικειμένου να αλλάξει χωρίς να αλλάξει μάζα;
1. Αλλαγές στην κατάσταση:
* τήξη/κατάψυξη: Όταν ένα στερεό λιώνει σε ένα υγρό ή ένα υγρό παγώνει σε ένα στερεό, ο όγκος αλλάζει λόγω της διαφορετικής διάταξης των μορίων. Ωστόσο, υπάρχει ο ίδιος αριθμός μορίων, οπότε η μάζα παραμένει σταθερή.
* Βρασμό/συμπύκνωση: Παρόμοια με την τήξη και την κατάψυξη, ο όγκος μιας ουσίας αλλάζει σημαντικά κατά τη διάρκεια των μεταβάσεων φάσης μεταξύ υγρού και αερίου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα μόρια σε ένα αέριο είναι πολύ πιο μακριά από ό, τι σε ένα υγρό.
* εξάχνωση/απόθεση: Η άμεση μετάβαση από στερεό σε αέριο (εξάχνωση) ή αέριο σε στερεό (εναπόθεση) περιλαμβάνει επίσης αλλαγές όγκου χωρίς να μεταβάλλει τη μάζα.
2. Συμπίεση/επέκταση:
* αέρια: Τα αέρια είναι εξαιρετικά συμπιεσμένα, που σημαίνει ότι ο όγκος τους μπορεί να μειωθεί σημαντικά εφαρμόζοντας πίεση. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια σε ένα αέριο είναι πολύ μακριά και μπορούν να ωθηθούν πιο κοντά.
* υγρά: Τα υγρά είναι λιγότερο συμπιεσμένα από τα αέρια, αλλά ο όγκος τους μπορεί να αλλάξει ελαφρώς υπό πίεση.
* στερεά: Τα στερεά θεωρούνται γενικά ασυμπίεστα, αλλά ο όγκος τους μπορεί να αλλάξει ελαφρώς κάτω από εξαιρετικά υψηλή πίεση.
3. Αλλαγές θερμοκρασίας:
* Θερμική επέκταση: Οι περισσότερες ουσίες επεκτείνονται όταν θερμαίνονται και συρρικνώνονται όταν ψύχονται. Αυτό οφείλεται στην αυξημένη κινητική ενέργεια των μορίων σε υψηλότερες θερμοκρασίες, προκαλώντας τους να μετακινηθούν πιο μακριά.
Παραδείγματα:
* Ένα μπλοκ πάγου (στερεό) έχει μικρότερο όγκο από την ίδια μάζα νερού (υγρό).
* Ένα μπαλόνι γεμάτο με αέρα θα συρρικνωθεί αν το πιέζετε, μειώνοντας τον όγκο του χωρίς να αλλάξετε τη μάζα του αέρα μέσα.
* Μια μεταλλική ράβδος θα επεκταθεί ελαφρώς όταν θερμαίνεται, αυξάνοντας τον όγκο του αλλά όχι τη μάζα του.
Συνοπτικά, ο όγκος ενός αντικειμένου μπορεί να αλλάξει χωρίς να αλλάξει τη μάζα του από:
* Αλλαγή της κατάστασης της ύλης (π.χ. στερεό έως υγρό)
* Συμπίεση ή επέκταση της ουσίας
* Αλλαγή της θερμοκρασίας, προκαλώντας θερμική διαστολή ή συστολή.
Βασικό σημείο: Η μάζα ενός αντικειμένου είναι η ποσότητα της ύλης που περιέχει, η οποία παραμένει σταθερή ανεξάρτητα από τις αλλαγές στον όγκο ή την κατάσταση.
