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ITST Artemisia Gentileschi prof. Cinzia Celino

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L’ESSENZIALE DI CHIMICA E FISICA IN INGLESE–ITALIANO

A cura della prof. Cinzia Celino ITST Artemisia Gentileschi

UNIT 1 : MATTER ............................................................................................................... 2

UNIT 2 : SOLIDS, LIQUIDS, GASES .................................................................................. 6

UNIT 3 : SOLUTIONS ....................................................................................................... 11

UNIT 4 : ATOMIC STRUCTURE ....................................................................................... 16

UNIT 5 : PERIODIC TABLE .............................................................................................. 19

UNIT 6: HEAT AND TEMPERATURE ............................................................................... 26

UNIT 7: FORCES .............................................................................................................. 30

UNIT 8: SYMBOLS IN CHEMISTRY AND PHYSICS........................................................ 34


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UNIT 1 : MATTER

MATTER IS THE STUFF AROUND YOU

Matter is everything around you. Matter is anything made of atoms and molecules. Matter is anything that has a mass.

TUTTE LE COSE INTORNO A TE SONO MATERIA La materia è tutto ciò che c’è intorno a te.

La materia è ogni cosa fatta da atomi e

da molecole. La materia è tutto ciò che ha

una massa.


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CHANGING STATES OF MATTER

Elements and compounds can move from one physical state to another and not change. Oxygen (O2) as a gas still has the same properties as liquid oxygen. The liquid state is colder and denser but the molecules are still the same. Water is another example. The compound water is made up of two hydrogen (H) atoms and one oxygen (O) atom. It has the same molecular structure whether it is a gas, liquid, or solid. Although its physical state may change, its chemical state remains the same. So you ask, "What is a chemical state?" If the formula of water were to change, that would be a chemical change. If you added another oxygen atom, you would make hydrogen peroxide (H2O2). Its molecules would not be water anymore. Changing states of matter is about changing densities, pressures, temperatures, and other physical properties. The basic chemical structure does not change.

CAMBIAMENTI DI STATO DELLA MATERIA

Gli elementi ed i composti possono

passare da uno stato fisico ad un altro

senza cambiare (cioè rimanendo lo

stesso elemento o composto). L'ossigeno

(O2) gassoso ha sempre le stesse

proprietà dell'ossigeno liquido. Lo stato

liquido è più freddo e più denso ma le

molecole sono ancora le stesse. L'acqua

è un altro esempio. Il composto acqua è

fatto da due atomi di idrogeno (H) e da un

atomo di ossigeno (O). Ha la stessa

struttura molecolare sia quando è un gas,

che quando è un liquido, o un solido.

Anche se il suo stato fisico può cambiare,

il suo stato chimico rimane la stesso.

Ti chiederai " Che cos’è uno stato

chimico? " Se la formula dell'acqua

potesse cambiare, quello sarebbe un

cambiamento chimico. Se aggiungessi un

altro atomo di ossigeno, prepareresti il

perossido di idrogeno (H2O2). Le sue

molecole non sarebbero più l'acqua.

Invece un cambiamento di stato della

materia riguarda cambiamenti di densità,

di pressione, di temperatura e di altre

proprietà fisiche. La struttura chimica di

base non cambia.

http://www.chem4kids.com/files/elem_intro.html

http://www.chem4kids.com/files/matter_chemphys.html

http://www.chem4kids.com/files/matter_liquid.html

http://www.chem4kids.com/files/matter_gas.html

http://www.chem4kids.com/files/matter_solid.html


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STATES OF MATTER There are three states of matter. Solids, liquids, gases are different states of matter. Each of these states is also known as a phase. Elements and compounds can move from one phase to another phase when special physical forces are present. One example of those forces is temperature. Phase describes a physical state of matter. The key word to notice is physical. Things only move from one phase to another by physical means. If energy is added (like increasing the temperature or increasing pressure) or if energy is taken away (like freezing something or decreasing pressure) you have created a physical change. One compound or element can move from phase to phase, but still be the same substance. You can see water vapour over a boiling pot of water. That vapour (or gas) can condense and become a drop of water. If you put that drop in the freezer, it would become a solid. No matter what phase it was in, it was always water. It always had the same chemical properties. On the other hand, a chemical change would change the way the water acted, eventually making it not water, but something completely new.

STATI DELLA MATERIA

Ci sono tre stati fisici della materia.

Solido, liquido, gas sono differenti stati

della materia. Ciascuno di questi stati è

conosciuto anche come fase. Gli elementi

e i composti possono passare da una

fase a un'altra fase quando sono presenti

particolari forze fisiche. Un esempio di

queste forze è associato alla

temperatura.

Una fase descrive uno stato fisico della

materia. La parola chiave da notare è

“fisico”. Le sostanze passano da una fase

a un’altra grazie a mezzi fisici.

Se si fornisce energia (come per esempio

aumentando la temperatura o

aumentando la pressione) o se si sottrae

energia (come per esempio congelando

qualcosa o diminuendo la pressione) si

genera un cambiamento fisico.

Un composto o un elemento può passare

da fase a fase, ma è ancora la stessa

sostanza. Puoi vedere il vapore acqueo

sopra una pentola di acqua che bolle.

Quel vapore (o gas) può condensare e

trasformarsi in una goccia d'acqua. Se

mettessi quella goccia nel congelatore, si

trasformerebbe in un solido. Non importa

in che fase sia, è sempre acqua. Ha

sempre le stesse proprietà chimiche.

D’altra parte un cambiamento chimico

cambierebbe il modo in cui l'acqua si

comporta, eventualmente trasformandola

in qualcosa di diverso dall'acqua,

qualcosa di completamente nuovo.


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CHEMICAL vs. PHYSICAL CHANGES

It is important to understand the difference between chemical and physical changes. The two types are based on studying chemical reactions and states of matter. Physical changes are about energy and states of matter. Chemical changes happen on a molecular level. When you melt an ice cube you have forced a physical change (adding energy). That example caused a change in the state of matter. You can cause physical changes with forces like motion, temperature, and pressure. Chemical changes happen on a much smaller scale. While some experiments show obvious chemical changes such as a colour change, most chemical changes happen between molecules and are unseen. When iron (Fe) rusts you can see it happen over a long period of time. The actual molecules have changed their structure (the iron oxidized). Melting a sugar cube is a physical change because the substance is still sugar. Burning a sugar cube is a chemical change. The energy of the fire has broken down the chemical bonds.

TRASFORMAZIONI CHIMICHE E TRASFORMAZIONI FISICHE

È importante capire la differenza fra

trasformazioni chimiche e fisiche. I due

tipi sono basati sullo studio delle reazioni

chimiche e degli stati della materia. I

cambiamenti fisici hanno a che fare con

l’energia e gli stati della materia. I

cambiamenti chimici invece avvengono

ad un livello molecolare.

Quando fai fondere un cubetto di ghiaccio

hai prodotto un cambiamento fisico

(fornendo energia). L'esempio ha causato

un cambiamento nello stato fisico. Puoi

provocare cambiamenti fisici con mezzi

come il movimento, la temperatura e la

pressione.

I cambiamenti chimici avvengono su

scala molto più piccola. Mentre alcuni

esperimenti mostrano cambiamenti

chimici evidenti come un cambiamento di

colore, la maggior parte dei cambiamenti

chimici avvengono fra le molecole e non

si vedono. Quando il ferro (Fe)

arrugginisce puoi vederlo succedere su

un lungo periodo di tempo. Le molecole

finali hanno cambiato la loro struttura (il

ferro ossidato). La fusione di una zolletta

di zucchero è un cambiamento fisico

perché la sostanza è ancora lo zucchero.

Far bruciare una zolletta di zucchero è un

cambiamento chimico. L'energia della

fiamma ha rotto i legami chimici.


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UNIT 2 :

SOLID BASICS

So what is a solid? Solids are usually hard because their molecules have been packed together. The closer your molecules are, the harder you are. Solids also can hold their own shape. A rock will always look like a rock unless something happens to it. The same goes for a diamond. Even when you grind up a solid into a powder, you will see little tiny pieces of that solid under a microscope. Liquids will move and fill up any container. Solids like their shape.

In the same way that a solid holds its shape, the atoms inside of a solid are not allowed to move around too much. This is one of the physical characteristics of solids. Atoms and molecules in liquids and gases are bouncing and floating around, free to move where they want. The molecules in a solid are stuck. The atoms still spin and the electrons fly around, but the entire atom will not change position.

Solids can be made up of many things. They can have pure elements or a variety of compounds inside.

When you get more than one type of compound in a solid it is called a mixture. Most rocks are mixtures of many different compounds. Concrete is a good example of a manmade mixture.

PRINCIPI FONDAMENTALI DEI SOLIDI Che cos’è un solido? I solidi sono

solitamente duri perché le loro molecole

sono impacchettate insieme. Più sono

vicine le molecole, più è duro il solido. I

solidi inoltre possono mantenere la loro

forma. Una roccia apparirà sempre come

una roccia a meno che le accada

qualcosa. Lo stesso vale per un

diamante. Anche quando frantumi un

solido in una polvere, vedrai piccoli

pezzetti minuscoli di quel solido sotto un

microscopio.

I liquidi versati da un contenitore ad un

altro riempiranno tutto il contenitore

(cambiando forma). Ai solidi, invece,

piace la loro forma.

Nello stesso modo un solido mantiene la

sua forma, gli atomi all'interno di un solido

non possono muoversi troppo. Questa è

una delle caratteristiche fisiche dei solidi.

Gli atomi e le molecole nei liquidi e nei

gas possono fluttuare e “galleggiare”,

liberi di spostarsi dove vogliono. Le

molecole in un solido sono attaccate. Gli

atomi hanno ancora la possibilità di

ruotare su se stessi e gli elettroni

“volano” intorno, ma l'intero atomo non

cambierà la posizione.

I solidi possono essere formati da molte

sostanze. Possono contenere elementi

puri o vari composti. Quando in un solido

c’è più di un tipo di composto allora si ha

ciò che è chiamato miscuglio (o miscela).

La maggior parte delle rocce sono

miscele di molti composti differenti. Il

calcestruzzo è un buon esempio di una

miscela artificiale.


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CRYSTALS On the other end of the spectrum from a mixture is something called a crystal. When a solid is made up of a pure substance and forms slowly, it can become a crystal. Not all pure substances form crystals because it is a delicate process. The atoms are arranged in a regular repeating pattern called a crystal lattice. A crystal lattice is a very exact organization of atoms. A good example is carbon. A diamond is a perfect crystal lattice while the graphite arrangement is more random.

LIQUID BASICS

The second state of matter we will discuss is a liquid. Solids are hard things you can hold. Gases are floating around you and in bubbles. What is a liquid? Water is a liquid. Your blood is a liquid. Liquids are an in-between state of matter. They can be found in between the solid and gas states. They don't have to be made up of the same compounds. If you have a variety of materials in a liquid, it is called a solution.

CRISTALLI All’estremità opposta rispetto ad un

miscuglio c’è ciò che è denominato

cristallo. Quando un solido è composto

da una sostanza pura e si forma

lentamente, allora può diventare un

cristallo.

Non tutte le sostanze pure formano

cristalli perché è un processo delicato.

Gli atomi sono organizzati secondo una

struttura regolare che si ripete,

denominata reticolo cristallino. Un reticolo

cristallino è un'organizzazione molto

precisa degli atomi.

Un buon esempio è il carbonio. Un

diamante è un perfetto reticolo cristallino

mentre la grafite ha una disposizione

degli atomi più casuale.

PRINCIPI FONDAMENTALI DEI LIQUIDI Il secondo stato fisico di cui tratteremo

è lo stato liquido.

I solidi sono oggetti duri che puoi tenere

in mano. I gas fluttuano intorno a te e

nelle bolle. Che cosa è un liquido?

L'acqua è un liquido. Il tuo sangue è un

liquido.

I liquidi sono in uno stato intermedio della

materia. Si possono trovare in una

condizione a metà tra quella del gas e

quella del solido. Non devono

necessariamente essere formati dagli

stessi composti.

Se in un liquido hai varie sostanze, allora

si chiama soluzione.


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One characteristic of a liquid is that it will fill up the shape of a container. If you pour some water in a cup, it will fill up the bottom of the cup first and then fill the rest. The water will also take the shape of the cup. It fills the bottom first because of gravity. The top part of a liquid will usually have a flat surface. That flat surface is because of gravity too. Putting an ice cube (solid) into a cup will leave you with a cube in the middle of the cup; the shape won't change until the ice becomes a liquid. Another trait of liquids is that they are difficult to compress. When you compress something, you take a certain amount and force it into a smaller space. Solids are very difficult to compress and gases are very easy. Liquids are in the middle but tend to be difficult.

When you compress something, you force the atoms closer together. When pressure goes up, substances are compressed. Liquids already have their atoms close together, so they are hard to compress. Many shock absorbers in cars compress liquids in tubes. A special force keeps liquids together. Solids are stuck together and you have to force them apart. Gases bounce everywhere and they try to spread themselves out. Liquids actually want to stick together. There will always be the occasional evaporation where extra energy gets a molecule excited and the molecule leaves the system. Overall, liquids have cohesive (sticky) forces at work that hold the molecules together.

Una caratteristica di un liquido è che

esso assumerà la forma del contenitore.

Se versi dell’acqua in una tazza, riempirà

prima la parte inferiore della tazza e poi

riempirà il resto. L'acqua inoltre prenderà

la forma della tazza. Essa riempie prima

la parte sotto a causa della gravità. La

parte superiore di un liquido avrà

solitamente una superficie piana. Quella

superficie piana è dovuta anch’essa alla

gravità. Mettendo un cubetto di ghiaccio

(solido) in una tazza, troverai un cubo nel

mezzo della tazza; la forma non cambierà

fino a che il ghiaccio non si trasformerà in

liquido.

Un'altra caratteristica dei liquidi è che sono difficili da comprimere. Quando comprimi qualcosa, ne prendi una certa quantità e la forzi in uno spazio più piccolo. I solidi sono molto difficili da comprimere e i gas sono molto facili. I liquidi sono una via di mezzo ma tendono a essere difficili. Quando comprimi qualcosa, forzi gli atomi a essere più vicini. Quando la pressione aumenta, le sostanze vengono compresse. I liquidi hanno già i loro atomi vicini, per cui sono difficili da comprimere. Molti ammortizzatori delle automobili funzionano comprimendo liquidi all’interno di tubi.

Una forza speciale mantiene insieme i

liquidi. I solidi sono attaccati insieme e

devi forzare per separarli. I gas

rimbalzano dappertutto e cercano di

espandersi verso l’esterno. I liquidi

vogliono veramente stare attaccati

insieme. Ci sarà sempre l'evaporazione

occasionale, quando dell'energia

supplementare rende eccitata una

molecola e la molecola lascia il sistema.

Comunque, in generale, i liquidi hanno

forze di coesione (che incollano) che

lavorano per tenere insieme le molecole.


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LOOKING FOR A GAS

Gas is everywhere. There is something called the atmosphere. That's a big layer of gas that surrounds the Earth. Gases are random groups of atoms. In solids, atoms and molecules are compact and close together. Liquids have atoms a little more spread out. However, gases are really spread out and the atoms and molecules are full of energy. They are bouncing around constantly. Gases can fill a container of any size or shape. That is one of their physical characteristics. Think about a balloon. No matter what shape you make the balloon it will be evenly filled with the gas atoms. The atoms and molecules are spread equally throughout the entire balloon. Liquids can only fill the bottom of the container while gases can fill it entirely.

ALLA RICERCA DI UN GAS Il gas è dappertutto. C’è qualcosa chiamato atmosfera. Essa è un grande strato di gas che circonda la terra. I gas sono gruppi casuali di atomi. Nei solidi, gli atomi e le molecole sono compatti e ben vicini. I liquidi hanno gli atomi un po’ più sparsi. Tuttavia, i gas sono realmente sparsi ovunque e gli atomi e le molecole sono pieni di energia. Essi si muovono costantemente intorno.

I gas possono riempire un contenitore di qualsiasi dimensione o forma. Questa è una delle loro caratteristiche fisiche. Pensa a un palloncino. Non importa che forma abbia il palloncino, esso sarà riempito comunque dagli atomi del gas. Gli atomi e le molecole sono distribuiti uniformemente in tutto il palloncino. I liquidi possono riempire soltanto la parte inferiore del contenitore mentre i gas possono riempirlo interamente.


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You might hear the term vapour. Vapour and gas mean the same thing. The word vapour is used to describe gases that are usually found as liquids. Good examples are water or mercury (Hg). Compounds like carbon dioxide are usually gases at room temperature so scientists will rarely talk about carbon dioxide vapour. Water and mercury are liquids at room temperature so they get the vapour title.

Gases hold huge amounts of energy, and their molecules are spread out as much as possible. With very little pressure, when compared to liquids and solids, those molecules can be compressed. It happens all of the time. Combinations of pressure and decreasing temperature force gases into tubes that we use every day. You might see compressed air in a spray bottle or feel the carbon dioxide rush out of a can of soda. Those are both examples of gas forced into a space smaller than it would want, and the gas escapes the first chance it gets.

Potresti sentire il termine vapore. Vapore e gas significano la stessa cosa. La parola vapore è usata per descrivere i gas che si trovano solitamente come liquidi. Dei buoni esempi sono l'acqua o il mercurio (Hg). I composti come l'anidride carbonica sono solitamente gas a temperatura ambiente, per cui gli scienziati raramente parleranno dell'anidride carbonica come di un vapore. L'acqua e il mercurio sono liquidi a temperatura ambiente per cui vengono denominati vapori(quando sono allo stato gassoso).

I gas possiedono una enorme quantità di energia e le loro molecole sono distribuite nello spazio il più possibile. Con una pressione molto piccola, se confrontata con i liquidi ed i solidi, le molecole dei gas possono essere compresse. Ciò avviene in continuazione. Combinazioni di pressione e di temperature decrescenti forzano i gas all’interno di tubi che usiamo quotidianamente. Potresti vedere dell'aria compressa in un contenitore spray o sentire l'anidride carbonica fuoriuscire da una lattina di bevanda gassata. Questi sono entrambi esempi di gas forzati in uno spazio più piccolo di quello che vorrebbero, ed il gas fuoriesce alla prima

occasione.


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UNIT 3 : SOLUTIONS

SOLUTIONS AND MIXTURES Before we dive into solutions, let's separate solutions from other types of mixtures. Solutions are groups of molecules that are mixed up in a completely even distribution. Hmmm! Not the easiest way to say it.

Scientists say that solutions are homogenous systems. Other types of mixtures can have a little higher concentration on one side of the liquid when compared to the other side. Solutions have an even concentration throughout the system. An example: Sugar in water vs. Sand in water. Sugar dissolves and is spread throughout the glass of water. The sand sinks to the bottom. The sugar-water could be considered a solution. The sand-water is a mixture.

SOLUZIONI E MISCUGLI Prima di tuffarci nelle soluzioni, distinguiamo le soluzioni da altri tipi di miscele. Le soluzioni sono gruppi di molecole che sono state mescolate con una distribuzione completamente uniforme. Non è il modo più facile per dirlo. Gli scienziati dicono che le soluzioni sono sistemi omogenei. Altri tipi di miscugli possono avere una concentrazione un po’ più alta da una parte del liquido rispetto a un’altra parte. Le soluzioni hanno una concentrazione uniforme in tutto il sistema. Un esempio: zucchero in acqua oppure sabbia in acqua. Lo zucchero si scioglie e si distribuisce uniformemente per tutto il bicchiere d’acqua. La sabbia va a fondo. La miscela zucchero-acqua può essere considerata una soluzione. La miscela sabbia-acqua è un miscuglio


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CAN ANYTHING BE IN SOLUTION? Pretty much. Solutions can be solids dissolved in liquids. They could also be gases dissolved in liquids (such as carbonated water). There can also be gases in other gases and liquids in liquids. If you mix things up and they stay at an even distribution, it is a solution. You probably won't find people making solid-solid solutions in front of you. They start off as solid/gas/liquid-liquid solutions and then harden at room temperature.

Alloys with all types of metals are good examples of a solid solution at room temperature.

A simple solution is basically two substances that are going to be combined. One of them is called the solute. A solute is the substance to be dissolved (sugar). The other is a solvent. The solvent is the one doing the dissolving (water). As a rule of thumb, there is usually more solvent than solute.

CHE COSA PUÒ ESSERE IN SOLUZIONE? Praticamente quasi tutto. Le soluzioni

possono essere solidi disciolti in liquidi.

Potrebbero anche essere gas disciolti in

liquidi (come l’acqua gassata).

Ci possono anche essere gas in altri gas

e liquidi in liquidi.

Se mescoli delle sostanze ed esse

mantengono una distribuzione uniforme,

hai una soluzione.

Probabilmente non troverai qualcuno che

prepara soluzioni solido-solido davanti a

te. Tali soluzioni cominciano come

soluzioni solido/gas/liquido-liquido e poi

solidificano a temperatura ambiente.

Le leghe con tutti i tipi di metalli sono dei

buoni esempi di soluzioni solido-solido a

temperatura ambiente.

Una soluzione semplice è formata

essenzialmente da due sostanze che

vengono mescolate. Una di loro è

chiamata soluto. Un soluto è la sostanza

da sciogliere (lo zucchero). L'altra è il

solvente. Il solvente è quello che serve a

sciogliere (l’acqua). Come regola

empirica, c’è solitamente più solvente che

soluto.


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MAKING SOLUTIONS So what happens? How do you make that solution? Mix the two liquids and stir. It's that simple. Science breaks it into three steps. When you read the steps, remember...Solute=Sugar, Solvent=Water, System=Glass. 1. The solute is placed in the solvent and the concentrated solute slowly breaks into pieces. 2. The molecules of the solvent begin to move out of the way and they make room for the molecules of the solute. Example: The water has to make room for the sugar molecules. 3. The solute and solvent interact with each other until the concentration of the two substances is equal throughout the system. The concentration of sugar in the water would be the same from a sample at the top, bottom, or middle of the glass.

CAN ANYTHING CHANGE SOLUTIONS? Sure. All sorts of things can change the concentrations of substances in solution. Scientists use the word solubility. Solubility is the ability of the solvent (water) to dissolve the solute (sugar). Usually when you heat up a solvent, it can dissolve more solid materials (sugar) and less gas (carbon dioxide).

FARE SOLUZIONI Che cosa accade? Come si fa una

soluzione? Metti insieme i due liquidi e

mescoli. E’ semplice. La scienza divide il

processo in tre passaggi. Quando leggi i

passaggi, tu ricorda: Soluto = zucchero,

Solvente = acqua, Sistema = bicchiere

1. Il soluto è versato nel

solvente e il soluto

concentrato si rompe

lentamente in piccole parti.

2. Le molecole del

solvente cominciano a

spostarsi e fanno spazio

alle molecole del soluto.

Esempio: l'acqua deve far

spazio per le molecole

dello zucchero.

3. Il soluto e il solvente interagiscono a

vicenda fino a che la concentrazione delle

due sostanze è uniforme in tutto il

sistema. La concentrazione di zucchero

nell'acqua sarebbe la stessa sia per un

campione prelevato in alto, sia per uno in

basso, o a metà del bicchiere.

C’E’ QUALCOSA CHE PUÒ CAMBIARE LE SOLUZIONI? Sicuramente. Tutti i generi di fattori

possono cambiare la concentrazione

delle sostanze in soluzione. Gli scienziati

usano la parola solubilità. La solubilità è

la capacità del solvente (acqua) di

sciogliere il soluto (zucchero).

Solitamente quando riscaldi un solvente,

esso riesce a sciogliere maggiormente i

soluti solidi (zucchero) e meno i soluti

gassosi (anidride carbonica).


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MIXTURE BASICS

Mixtures are absolutely everywhere you look. Mixtures are the form for most things in nature. Rocks, air, or the ocean, they are just about anything you find. They are substances held together by physical forces, not chemical.

That statement means the individual molecules enjoy being near each other, but their fundamental chemical structure does not change when they enter the mixture.

When you see distilled water, it's a pure substance. That fact means that there are just water molecules in the liquid. A mixture would be a glass of water with other things dissolved inside, maybe salt. Each of the substances in that glass of water keeps the original chemical properties. So, if you have some dissolved substances, you can boil off the water and still have those dissolved substances left over. Because it takes very high temperatures to boil salt, the salt is left in the container.

PRINCIPI FONDAMENTALI DEI MISCUGLI I miscugli si trovano ovunque tu guardi. I

miscugli sono la forma in cui si trova la

maggior parte delle cose in natura. Le

rocce, l’aria, o l'oceano, sono solo alcuni

di tutti gli esempi che puoi trovare. Sono

sostanze tenute insieme da forze fisiche,

non chimiche.

Ciò significa che le diverse molecole

amano stare le une vicine alle altre, ma

che la loro struttura chimica fondamentale

non cambia quando entrano nel

miscuglio.

Quando vedi l'acqua distillata, essa è una

sostanza pura. Questo fatto significa che

ci sono solo molecole d’acqua nel liquido.

Un miscuglio sarebbe un bicchiere

d'acqua con qualcosa disciolto all'interno,

per esempio sale. Ciascuna delle

sostanze in quel bicchiere d'acqua

mantiene le proprietà chimiche originali.

Così, se hai delle sostanze disciolte, puoi

far bollire l'acqua per farla evaporare e

così otterrai di nuovo le sostanze

disciolte. Dal momento che ci vorrebbe

una temperatura molto elevata per far

evaporare il sale, esso rimane nel

contenitore.


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MIXTURES ARE EVERYWHERE There are an infinite number of mixtures. Anything you can combine is a mixture. Think of everything you eat. Just think about how many cakes there are. Each of those cakes is made up of a different mixture of ingredients. Even the wood in your pencil is considered a chemical mixture. There is the basic cellulose of the wood, but there are also thousands of other compounds in that pencil. Solutions are also mixtures. If you put sand into a glass of water, it is considered to be a mixture. You can always tell a mixture because each of the substances can be separated from the group in different physical ways. You can always get the sand out of the water by filtering the water away. A solution can also be made of two liquids. Even something as simple as bleach and water is a solution.

I MISCUGLI SONO DAPPERTUTTO C’è un numero infinito di miscugli.

Qualsiasi cosa che puoi unire a un’altra è

un miscuglio. Pensa a tutto quello che

mangi. Pensa solo a quante torte ci sono.

Ciascuna di quelle torte è fatta da una

miscela differente di ingredienti. Anche il

legno della tua matita è considerato un

miscuglio chimico. C’è di base la

cellulosa del legno, ma ci sono anche

migliaia di altri composti in quella matita.

Le soluzioni sono anche miscugli. Se

metti della sabbia in un bicchiere d'acqua,

è considerato un miscuglio. Puoi parlare

sempre di miscuglio perché ciascuna

delle sostanze può essere separata dalle

altre con diversi metodi fisici. Puoi

sempre ottenere la sabbia dall'acqua

filtrando via l'acqua. Una soluzione può

anche essere fatta di due liquidi. Anche la

semplice acqua e candeggina è una

soluzione.


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UNIT 4 : ATOMIC STRUCTURE

ATOMS AROUND US If you want to have a language, you will need an alphabet: elements are the alphabet to the language of molecules. If you read a book, you will read a language. Letters make up that language. But what makes those letters possible? Ink! You need ink to create the letters. And for each letter, it is the same type of ink. Elements are like those letters. They have something in common. All elements are made of atoms. While the atoms may have different weights and organization, they are all built in the same way. Electrons, protons, and neutrons make the universe go.

ATOMI INTORNO A NOI Se vuoi costruire una lingua, hai bisogno di un alfabeto: gli elementi sono l'alfabeto per il linguaggio delle molecole. Se leggi un libro, usi una lingua. Le lettere compongono quella lingua. Ma che cosa permette di scrivere quelle lettere? L’inchiostro! Hai bisogno dell'inchiostro per creare le lettere. E per ogni lettera, è lo stesso tipo di inchiostro. Gli elementi sono come quelle lettere. Hanno qualcosa in comune. Tutti gli elementi sono fatti di atomi. Gli atomi possono avere diverso peso e diversa organizzazione, ma sono tutti costruiti nello stesso modo. Gli elettroni, i protoni ed i neutroni sono ciò che fa funzionare l'universo.


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You could start really small... - Particles of matter - Atoms - Elements - Molecules - Macromolecules - Cell organelles - Cells - Tissues - Organs - Systems - Organisms - Populations - Ecosystems - Biospheres - Planets - Planetary Systems with Stars - Galaxies - The Universe …And finish really big Wow. All of that is possible because of atoms.

Puoi iniziare da ciò che è enormemente

piccolo… - Particelle della materia - Atomi - Elementi - Molecole - Macromolecole - Organelli delle cellule - Cellule - Tessuti - Organi - Sistemi - Organismi - Popolazioni - Ecosistemi - Biosfera - Pianeti - Sistemi planetari con le stelle - Galassie - l’Universo

… E finire con ciò che è enormemente

grande.

Tutto questo è possibile grazie agli atomi


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ATOMS = BUILDING BLOCKS Atoms are the basis of chemistry. They are the basis for everything in the Universe. Matter is composed of atoms. Atoms are composed of pieces. There are three basic parts of an atom. The parts are the electrons, protons, and neutrons. There are over 100 elements in the periodic table. The thing that makes each of those elements different is the number of electrons, protons, and neutrons. The protons and neutrons are always in the centre of the atom. Scientists call the centre of the atom the nucleus. The electrons are always found whizzing around the centre in areas called orbitals. You can also see that each piece has either a "+", "-", or a "0." That symbol refers to the charge of the particle. You know when you get a shock from a socket, static electricity, or lightning? Those are all different types of electric charges. There are even charges in tiny particles of matter like atoms. The electron always has a "-" or negative charge. The proton always has a "+" or positive charge. If the charge of an entire atom is "0", that means there are equal numbers of positive and negative pieces, equal numbers of electrons and protons. The third particle is the neutron. It has a neutral charge (a charge of zero).

ATOMI = PARTICELLE ELEMENTARI Gli atomi sono la base della chimica. Sono la base per tutto ciò che c’è nell'universo. La materia è formata da atomi. Gli atomi sono formati da parti. Ci sono tre parti fondamentali in un atomo. Ci sono gli elettroni, i protoni ed

i neutroni. Ci sono più di 100 elementi nella tavola periodica. La cosa che rende ciascuno di quegli elementi differente è il numero degli elettroni, dei protoni e dei neutroni. I protoni e i neutroni sono sempre nel centro dell'atomo. Gli scienziati chiamano il centro dell'atomo nucleo. Gli

elettroni si trovano sempre in movimento intorno al centro, in zone denominate orbitali. Puoi inoltre osservare che ogni particella ha un segno " +" , oppure " - " , o uno " zero." Quel simbolo si riferisce alla carica della particella. Sai quando prendi una scossa da una presa di corrente, o per elettricità statica, o da un lampo? Sono tutti tipi differenti di cariche elettriche. Ci sono cariche anche nelle particelle molto piccole della materia come gli atomi. L'elettrone ha sempre un " - " o carica negativa. Il protone ha sempre un " +" o carica positiva. Se la carica dell’intero atomo è " 0" , significa che c’è un ugual numero di particelle positive e negative, cioè ugual numero di elettroni e protoni. La terza particella è il neutrone. Ha una carica neutra, o meglio non ha carica (una carica di zero).


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UNIT 5 : PERIODIC TABLE

PERIODIC TABLE AND THE ELEMENTS Now we're getting to the heart and soul of the way your universe works. Elements are the building blocks of all matter. It's the atoms that are different and unique, even though they are made of the same pieces.

TAVOLA PERIODICA ED ELEMENTI

Ora ci stiamo avvicinando al cuore e

all'anima del modo in cui l’universo

funziona.

Gli elementi sono le particelle elementari

di tutta la materia.

Sono gli atomi a essere differenti ed unici,

anche se sono fatti delle stesse parti.


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THE SAME EVERYWHERE As far as we know, there are only so many basic elements. Up to this point in time we have discovered/created over 100. While there may be more out there to discover, the basic elements remain the same. Iron (Fe) atoms found on Earth are identical to iron atoms found on meteorites. The iron atoms on Mars that make the soil red are the same too. The point is... With the tools you learn here, you can explore and understand the universe. You will never stop discovering new reactions and compounds, but the elements will remain the same.

GLI STESSI DAPPERTUTTO

Per quanto sappiamo, ci sono soltanto

un determinato numero di elementi di

base. Fino ad oggi abbiamo

scoperto/sintetizzato oltre 100 elementi.

Mentre potrebbero essercene altri da

scoprire, gli elementi di base rimangono

gli stessi. Gli atomi del ferro (Fe) trovati

sulla Terra sono identici agli atomi del

ferro trovati nei meteoriti. Anche gli atomi

di ferro su Marte, che rendono rosso il

colore del terreno, sono gli stessi.

Il punto è… Con gli strumenti che impari

qui, puoi esplorare e capire l'universo.

Non finirai mai di scoprire nuove reazioni

e composti, ma gli elementi rimarranno gli

stessi.


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ELEMENTS AS BUILDING BLOCKS As you probably saw, the periodic table is organized like a big grid. The elements are placed in specific places because of the way they look and act. If you have ever looked at a grid, you know that there are rows (left to right) and columns (up and down). The periodic table has rows and columns, too, and they each mean something different.

YOU’VE GOT YOUR PERIODS... Even though they skip some squares in between, all of the rows go left to right. When you look at a periodic table, each of the rows is considered to be a different period (Get it? Like Periodic table.) In the periodic table, elements have something in common if they are in the same row. All of the elements in a period have the same number of atomic orbitals. Every element in the top row (the first period) has one orbital for its electrons. All of the elements in the second row (the second period) have two orbitals for their electrons. It goes down the periodic table like that. At this time, the maximum number of electron orbitals (or electron shells) for any element is seven.

ELEMENTI COME MATTONI Come probabilmente hai visto, la

tavola periodica è organizzata come una

grande griglia. Gli elementi sono disposti

in posizioni specifiche a seconda del

modo in cui appaiono e si comportano.

Se hai mai osservato una griglia, sai che

ci sono file (da sinistra a destra) e

colonne (dall’alto in basso). Anche la

tavola periodica ha file e colonne, e

ciascuna ha un significato differente.

ECCO I PERIODI… Anche se saltano alcune caselle in

mezzo, tutte le file vanno da sinistra a

destra.

Quando osservi una tavola periodica,

ciascuna delle file orizzontali è

considerata come un differente periodo

(Capito? Ecco perché la tavola è detta

periodica.)

Nella tavola periodica, gli elementi che

sono nella stessa fila hanno qualcosa in

comune. Tutti gli elementi di un periodo

hanno lo stesso numero di orbitali

atomici. Ogni elemento della fila

superiore (il primo periodo) ha un orbitale

per i suoi elettroni.

Tutti gli elementi della seconda fila (il

secondo periodo) hanno due orbitali per i

loro elettroni.

Si continua così scendendo nella tavola

periodica. Ad oggi, il numero massimo

degli orbitali elettronici (o gusci elettronici)

per tutti gli elementi è sette.


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...AND YOUR GROUPS

Now you know about periods. The periodic table has a special name for its columns, too. When a column goes from top to bottom, it's called a group. The elements in a group have the same number of electrons in their outer orbital. Every element in the first column (group one) has one electron in its outer shell. Every element on the second column (group two) has two electrons in the outer shell. As you keep counting the columns, you'll know how many electrons are in the outer shell. There are some exceptions to the order when you look at the transition elements, but you get the general idea (8 groups – maximum 8 electrons in outer shell).

…ED I GRUPPI

Ora conosci i periodi. La tavola

periodica ha anche un nome speciale per

le sue colonne. Quando una colonna va

dall'alto al basso, è chiamata gruppo.

Gli elementi in un gruppo hanno lo stesso

numero di elettroni nel loro orbitale

esterno.

Ogni elemento della prima colonna

(gruppo uno) ha un elettrone nel suo

orbitale più esterno.

Ogni elemento della seconda colonna

(gruppo due) ha due elettroni nell’orbitale

più esterno.

Se continui a contare le colonne, saprai

quanti elettroni ci sono nell’orbitale più

esterno.

Ci sono alcune eccezioni all'ordine

quando osservi gli elementi di transizione,

ma hai colto il concetto generale (8 gruppi

– massimo 8 elettroni esterni).


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TWO AT THE TOP

Hydrogen (H) and helium (He) are

special elements.

Hydrogen can have the talents and

electrons of two groups, one and seven.

To scientists, hydrogen is sometimes

missing an electron, and sometimes it

has an extra.

Helium is different from all of the other

elements. It can only have two electrons

in its outer shell. Even though it only has

two, it is still grouped with elements that

have eight (inert gases).

The elements in the centre section are

called transition elements. They have

special electron rules.

I DUE IN CIMA

L’idrogeno (H) e l'elio (He) sono

elementi speciali.

L'idrogeno può avere le proprietà e gli

elettroni di due gruppi, il primo e il

settimo.

Per gli scienziati, all'idrogeno a volte

manca un elettrone ed a volte ne cresce

uno.

L'elio è differente da tutti altri elementi.

Può soltanto avere due elettroni nel

guscio esterno. Anche se ha soltanto due

elettroni, è raggruppato con gli elementi

che ne hanno otto (gas inerti).

Gli elementi nella sezione di centro sono

denominati elementi di transizione.

Hanno regole speciali nella disposizione

degli elettroni.

http://www.chem4kids.com/files/elem_inertgas.html


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FAMILIES

We just covered the columns and rows of the periodic table. There are also other, less specific, groups of elements. These groups are all over the table. Scientists group these families of elements by their chemical properties. Each family reacts a different way with the outside world. Metals behave differently than gases and there are even different types of metals. Some don't react, others are very reactive, and some are metallic. Usually, the columns of the periodic table are used to define families. The inert gases are all located in the far right column of the table. That column is labelled Group Eight. The other possibility that can happen are elements in a series. Good examples of a series of elements are the transition metals. The thing to remember is... A family of elements can be found in several ways. You need to run tests and study the elements to determine their properties. Only after that testing, you can determine what family an element belongs in.

LE FAMIGLIE

Abbiamo considerato solo le colonne e le file della tabella periodica. Ci sono anche altri gruppi di elementi, meno specifici. Questi gruppi sono dappertutto nella tabella. Gli scienziati raggruppano queste famiglie di elementi in base alle loro proprietà chimiche. Ogni famiglia reagisce in un modo diverso con il mondo esterno. I metalli si comportano diversamente dai gas e ci sono persino tipi differenti di metalli. Alcuni elementi non reagiscono, altri sono molto reattivi e alcuni sono metallici. Solitamente, si usa definire come famiglie le colonne della tabella periodica. I gas inerti sono tutti situati nella colonna all’estrema destra della tabella. Quella colonna è identificata come ottavo gruppo. Un'altra possibilità che può capitare sono gli elementi in serie. Un esempio di serie di elementi sono i metalli di transizione.

La cosa da ricordare è… Una famiglia

di elementi può essere trovata in tanti

modi. Devi fare delle prove e studiare gli

elementi per determinare le loro

proprietà. Solo dopo aver testato le

proprietà, puoi determinare a che famiglia

appartiene un elemento.


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EXAMPLES OF FAMILIES

- Alkali Metals

- Alkaline Earth Metals

- Transition Metals

- Halogen Gases

- Inert Gases (Noble Gases)

EXAMPLES OF PHYSICAL PROPERTIES - Density

- Boiling Point

- Melting Point

- Conductivity

- Heat Capacity

EXAMPLES OF CHEMICAL PROPERTIES

- Valence

- Reactivity with oxygen

- Reactivity with water

ESEMPI DI FAMIGLIE

-Metalli alcalini

-Metalli alcalino-terrosi

-Metalli di transizione

-Alogeni

-Gas inerti (Gas nobili)

ESEMPI DI PROPRIETA’ FISICHE -Densità

-Punto di ebollizione

-Punto di fusione

-Conduttività

-Capacità termica

ESEMPI DI PROPRIETA’ CHIMICHE - Valenza

- Reattività con l’ossigeno

- Reattività con l’acqua


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UNIT 6: HEAT AND TEMPERATURE

Heat and Thermal Energy When scientists originally studied thermodynamics, they were really studying heat and thermal energy. Heat can do anything: move from one area to another, get atoms excited, and even increase energy. Did we say energy? That's what heat is. When you increase the heat in a system, you are really increasing the amount of energy in the system. Now that you understand that fact, you can see that the study of thermodynamics is the study of the amount of energy moving in and out of systems.

Heat of Atoms Now all of this energy is moving around the world. You need to remember that it all happens on a really small scale. Energy that is transferred is at an atomic level. Atoms and molecules are transmitting these tiny amounts of energy. When heat moves from one area to another, it's because millions of atoms and molecules are working together. Those millions of pieces become the energy flow throughout the entire planet.

Calore ed energia termica

Quando gli scienziati hanno studiato originariamente la termodinamica, in realtà studiavano il calore e l'energia termica. Il calore può fare qualsiasi cosa: può trasferirsi da un posto ad un altro, può rendere gli atomi eccitati e può perfino far aumentare l'energia. Abbiamo detto energia? Ecco che cos’è il calore. Quando aumenti il calore in un sistema, in realtà stai aumentando la quantità di energia del sistema. Ora che hai capito questo, puoi notare che lo studio della termodinamica è lo studio della quantità di energia che si trasferisce dentro e fuori dai sistemi.

Calore degli atomi Ora tutta questa energia si sta spostando per il mondo. Occorre ricordare che tutto accade su scala molto piccola. L'energia che si trasferisce lo fa a livello atomico. Gli atomi e le molecole si trasmettono queste piccole quantità di energia. Quando il calore si muove da una zona verso un’ altra, è perché milioni di atomi e di molecole stanno lavorando insieme. Quei milioni di pezzetti si trasformano nel flusso di energia che attraversa l'intero pianeta.


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Energy Movement Energy moves from one system to another because of differences in the systems. If you have two identical systems with equal amounts of energy, there will be no flow of energy. When you have two systems with different amounts of energy (maybe different temperatures) the energy will start to flow. Air mass of high pressure forces large numbers of molecules into areas of low pressure. Areas of high temperature give off energy to areas with lower temperature. There is a constant flow of energy throughout the universe. Heat is only one type of that energy.

Increasing Energy and Entropy Another big idea in thermodynamics is the concept of energy that excites molecules. Atoms have a specific amount of energy when they are at a certain temperature. When you change the system by increasing pressure or temperature, the atoms can get more excited. That increase in excitement is called entropy. Atoms move around more and there is more activity. That increase in activity is an increase in entropy.

Making Heat How do you make heat? You could burn things, there could be chemical reactions, or you could rub things together and create heat from friction. When you burn things, thermal energy is released. Thermal energy is measured in calories. For example, when you burn wood, you release 3000 calories for each gram of wood. When you burn an apple, it creates only 600 calories. The amount of energy released is directly related to the amount of energy stored up in the chemical bonds. If you use that idea, there is more energy stored in the bonds of a piece of wood than in the bonds of an apple.

Spostamento di energia L'energia si muove da un sistema verso un altro a causa delle differenze tra i due sistemi. Se hai due sistemi identici con uguale livello di energia, non ci sarà nessun flusso di energia. Quando hai due sistemi con differente quantità di energia (per esempio temperature differenti) l'energia comincerà a fluire. Una massa d'aria ad alta pressione spinge un gran numero di molecole verso aree a bassa pressione. Zone a temperatura elevata cedono energia a zone con temperatura più bassa. C’è un flusso costante di energia attraverso tutto l'universo. Il calore è solo una forma di quell’energia.

Aumento di energia ed entropia Un'altra idea fondamentale in termodinamica è il concetto di energia che eccita le molecole. Gli atomi hanno una quantità specifica di energia quando si trovano ad una determinata temperatura. Quando modifichi il sistema aumentando la pressione o la temperatura, gli atomi possono diventare maggiormente eccitati. Tale aumento nell'eccitamento è denominato entropia. Gli atomi si muovono di più e c’è maggiore attività. Questo aumento di attività è un aumento di entropia.

Produzione di calore

Come si produce il calore? Si possono bruciare sostanze, si possono fare reazioni chimiche, oppure si possono strofinare oggetti e generare calore per attrito. Quando bruci qualcosa, si libera energia termica. L'energia termica si misura in calorie. Quando bruci il legno, si liberano 3000 calorie per ogni grammo di legno. Quando bruci una mela, si generano soltanto 600 cal. La quantità di energia liberata è direttamente legata alla quantità di energia immagazzinata nei legami chimici. Applicando questo concetto, c’è più energia immagazzinata nei legami di un pezzetto di legno che nei legami di una mela.


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Losing Energy We just talked about friction. Heat is also created because of inefficiency. When a car engine runs, a lot of heat is given off. Much of that heat is the result of the friction and inefficiency in the running motor. When you lift something and your muscle contracts, you are only 25% efficient. Seventy-five percent of the energy is lost to heat.

More Transfer of Energy Heat is the thermal energy transported from one system to another because of a temperature difference. The transfer of that energy stops when the temperature balances out in the entire environment. Scientists use the unit of a calorie to measure heat. You might be saying, "I've heard of calories. Are those like the ones in food?" The answer is "Yes." One calorie is measured as the amount of energy needed to raise the temperature of one gram of water, one degree Celsius. When you are burning calories you are actually using the energy stored in your food.

Three Big Temperature Scales Now, we want to introduce you to how temperature is measured. The big three are Fahrenheit, Celsius and Kelvin. Even though scientists may use only a few scales to measure temperature, there are dozens of types of devices that measure temperatures. All of these devices are called thermometers because they measure temperature. There are thermometers to measure your body temperature, the temperature in your oven, and even the temperature of liquid oxygen.

Perdita di energia

Abbiamo parlato in precedenza dell'attrito. Il calore può essere generato anche per inefficienza. Quando il motore di un'automobile è in funzione, si disperde un sacco di calore. Molto di quel calore è prodotto dall'attrito e dall'inefficienza del motore. Quando sollevi qualcosa ed il tuo muscolo si contrae, hai un’efficienza soltanto del 25%. Il settantacinque per cento dell'energia si perde per riscaldamento.

Trasferimento di energia

Il calore è l'energia termica trasferita da un sistema ad un altro a causa di una differenza di temperatura. Il trasferimento di energia si ferma quando si raggiunge un equilibrio di temperatura nell'intero ambiente. Gli scienziati usano la caloria come unità di misura per il calore. Probabilmente dirai " ho sentito parlare delle calorie. Sono come quelle degli alimenti? " La risposta è " Sì." Una caloria è misurata come la quantità di energia necessaria per aumentare di un grado Celsius la temperatura di un grammo di acqua. Quando bruci calorie stai effettivamente utilizzando l'energia immagazzinata nei tuoi alimenti.

Tre grandi scale della temperatura Ora vogliamo presentare come si misura la temperatura. I tre grandi sistemi sono Fahrenheit, Celsius e Kelvin. Anche se gli scienziati usano soltanto poche scale per misurare la temperatura, ci sono dozzine di tipi di strumenti che misurano la temperatura. Tutti questi strumenti si chiamano termometri perché misurano la temperatura. Ci sono termometri per misurare la temperatura corporea, la temperatura del forno e perfino la temperatura dell’ossigeno liquido.


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Fahrenheit is the Classic English Fahrenheit is the classic English system of measuring temperatures. Water freezes at 32 degrees Fahrenheit and boils at 212 degrees. The scale was created by Gabriel Daniel Fahrenheit in 1724 and divides the difference between the boiling point and freezing point of water into 180 equal degrees. You will probably be asked to convert temperatures back and forth from Fahrenheit to Celsius. Here's the formula: (Fahrenheit-32)*5/9=Celsius.

Celsius Based on Water Celsius is the modern system of measuring temperature. It fits in with much of the metric system and has nice round numbers. Water freezes at 0 degrees Celsius and boils at 100 degrees. The scale used to be known as centigrade but the name was changed several years ago.

Both Celsius and Fahrenheit are used when discussing our day-to-day weather temperatures (in Europe and in USA)

Kelvin to Absolute Zero Kelvin is an important scale used in most of science. The big thing to remember is that this is a scale with no units. It offers more than just giving you degree amounts. The scale begins at 0 (absolute zero) and just goes up from there. Water freezes at the value 273.15 and boils at 373.15 Kelvin. The word "Kelvin" comes from the guy Lord Kelvin who did a lot of work with temperatures.

Fahrenheit è il sistema inglese

Fahrenheit è il sistema inglese classico per misurare a temperatura. L'acqua congela a 32 gradi Fahrenheit e bolle a 212 gradi. La scala è stata ideata da Gabriel Daniel Fahrenheit nel 1724 e l’intervallo fra il punto di ebollizione ed il punto di congelamento dell'acqua è diviso in 180 gradi uguali. Probabilmente ti sarà chiesto di convertire le temperature da Fahrenheit in Celsius e viceversa. Ecco la formula: (Fahrenheit - 32) X 5/9 = Celsius.

Celsius è basato sull'acqua Celsius è il sistema moderno di misurazione della temperatura. Si adatta al sistema metrico ed ha come punti di riferimento delle cifre tonde e facili. L'acqua congela a 0 gradi Celsius e bolle a 100 gradi. La scala solitamente è conosciuta come centigrada ma il nome è stato cambiato parecchi anni fa.

Sia Celsius che Fahrenheit sono usati quando si parla delle temperature giornaliere (rispettivamente in Europa e negli USA)

Kelvin parte dallo zero assoluto

Kelvin è una scala importante utilizzata in

ambito scientifico. La cosa da ricordare è

che questa è una scala senza riferimento

a punti fissi. La scala comincia a 0 (zero

assoluto) e sale da lì. L'acqua congela al

valore 273,15 e bolle a 373,15 Kelvin. La

parola “Kelvin" viene da Lord Kelvin che

lavorò a lungo sulla temperatura.


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UNIT 7: FORCES

Forces of Nature Forces are the biggest idea in physics. The whole purpose of physics is to study the forces that are found in the universe. The forces could be big, such as the pull of a star on a planet. The forces could also be very small, such as the pull of a nucleus on an electron. Some force affects everything in the universe at all times.

Forces as Energy Physicists define forces as specific amounts of energy applied to an object. Anything could be a force. If you were a ball sitting on a field and someone kicked you, a force would have acted on you. After receiving the force, you would go bouncing down the field. There are always many forces at work. Physicists might not study them all at the same time, but even if you were standing still, you would have many forces acting on you. Those forces would include gravity, air pressure, wind speed, the strength of your skeleton, the strength of your muscles, and many other smaller forces.

Le forze in natura Le forze sono il concetto più importante della fisica. Lo scopo principale della fisica è di studiare le forze che si trovano nell'universo. Le forze possono essere grandi, come l’attrazione di una stella su un pianeta. Le forze possono anche essere molto piccole, come l’attrazione del nucleo su un elettrone. C’è sempre qualche forza che interessa ogni cosa nell'universo.

Forze come energia I fisici definiscono le forze come specifiche quantità di energia applicate ad un oggetto. Qualsiasi cosa può essere associata ad una forza. Se tu fossi una palla appoggiata su un campo e qualcuno ti desse un calcio, una forza avrebbe agito su di te. Dopo aver subito la forza, ti muoveresti rimbalzando per il campo. Ci sono sempre molte forze che agiscono. I fisici non potrebbero studiarle tutte allo stesso tempo, ma anche se tu fossi in piedi fermo, avresti molte forze che agiscono su di te. Quelle forze comprenderebbero la gravità, la pressione dell'aria, la velocità del vento, la resistenza del tuo scheletro, la resistenza dei tuoi muscoli e molte altre forze più piccole.


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Let's look at the forces acting on that ball. As you sat there, the force of gravity was keeping you on the ground. On a molecular level, the surface of the ball was holding itself together as the gas inside of the ball tried to escape. There may have also been small forces trying to push you as the wind blew. Those forces were too small to get you rolling, but they were there. And you never know what was under the ball. Maybe an insect was stuck under the ball trying to push it up. That's another force to consider. If there is more than one force acting on an object, the forces can be added up (or subtracted). After coming up with a value, scientists use the value of a Newton to measure the amount of force. The force applied to the soccer ball (from the kick) could be equal to 12 Newton.

A Formula of Force There is one totally important formula when it comes to forces, F = ma. That's all there is, but everything revolves around that formula. "F" is the value of the force, "m" is the object's mass, and "a" is the acceleration that happens. As a sentence. "The force applied equals the mass of the object multiplied by the amount of its acceleration." The force of the soccer ball is equal to the mass of the soccer ball multiplied by its change in speed (acceleration). Do you remember the wind blowing on the soccer ball? Its force was very small because the mass of air is very small. Small mass means small force.

Osserviamo le forze che agiscono su quella palla. Mentre eri al suolo, la forza di gravità ti manteneva per terra. A livello molecolare, la superficie della sfera era mantenuta nella sua forma perché il gas all'interno della sfera tendeva a muoversi verso l’esterno. Avrebbero potuto esserci anche piccole forze che provavano a spingerti mentre il vento soffiava. Quelle forze erano troppo piccole per farti rotolare, ma c’erano. E non saprai mai che cosa c’era sotto la palla. Forse c’era un insetto attaccato sotto la palla che cercava di sollevarla. E’ un'altra forza da considerare. Se c’è più di una forza che agisce su un corpo, le forze possono sommarsi (o sottrarsi). Dopo avere ottenuto un valore, gli scienziati usano come unità il Newton per misurare la forza. La forza applicata al pallone (dal calcio) potrebbe essere uguale a circa 12 Newton.

Una formula per la forza C’è una formula importantissima che riguarda le forze, F = m A. E’ tutto qui, ma ogni cosa gira intorno a tale formula. " F" è il valore della forza, " m" è la massa dell’oggetto e " a" è l'accelerazione che si ha. Ecco la definizione: " La forza applicata è uguale alla massa dell'oggetto moltiplicata per l’accelerazione." La forza del pallone da calcio è uguale alla massa della sfera moltiplicata per il suo cambiamento nella velocità (accelerazione). Ricordi il vento che soffia sulla palla? La sua forza era molto piccola perché la massa dell’aria è molto

piccola. Massa piccola significa forza piccola.


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Forces and Vectors We cover the details of vectors on another page. A vector can be used to represent any force. Vectors describe a specific amount of force that is applied in a specific direction. Just kick the ball in an amount and in a certain direction.

Vector Basics What the heck is a vector? Can you hold it? No. Can you watch it? No. Does it do anything? Well, not really. A vector is a numerical value in math and physics. The value describes a specific amount of force and its direction. You need both of those values to have a vector. Both. Very important. Scientists refer to the two values as direction and magnitude. The alternative to a vector is a scalar. Scalars are values that have no direction. Temperature or mass are examples of scalars.

So you're driving at thirty kilometres an hour (30 km/hr). What's the vector? You can't know the vector if you only have one value (either amount or direction). In this example, you were never told about the direction.

When you see vectors in physics, they are usually lines with little arrows on the end. The direction of the line is the direction of the value and the length of the line depends on the amount of your measurement. If you're moving at 30 km/hr in a northern direction then you would have an arrow pointing straight up with a length of 30.

Forze e vettori Rimandiamo i particolari dei vettori ad un'altra pagina. Un vettore può essere usato per rappresentare qualsiasi forza. I vettori descrivono una forza di intensità specifica applicata in una direzione specifica. Dai un calcio al pallone con una certa forza e in una determinata direzione.

Principi fondamentali sui vettori Che cos’è un vettore? Si può tenere in mano? No. Si può guardare? No. Fa qualcosa? Non precisamente. Un vettore è un valore numerico in matematica e in fisica. Il valore descrive una specifica quantità di una forza e la relativa direzione. Hai bisogno di entrambi i valori per descrivere un vettore. Entrambi. E’ molto importante. Gli scienziati si riferiscono ai due valori chiamandoli direzione e intensità. L'alternativa ad un vettore è uno scalare. Gli scalari sono

grandezze che non hanno direzione. La temperatura o la massa sono esempi di scalari.

Immagina di viaggiare a trenta chilometri all'ora (30 km/h). Qual è il vettore? Non puoi conoscere il vettore se hai soltanto un valore (intensità o direzione). In questo esempio, non ti è mai stato detto niente sulla direzione.

Quando vedi i vettori in fisica, solitamente sono linee con piccole frecce all'estremità. La direzione della linea è la direzione del vettore e la lunghezza della linea dipende dalla intensità misurata. Se ti muovi a 30 km/h in direzione nord allora avrai una freccia verticale puntata verso l’alto della lunghezza di 30.


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Combining Vectors We're hoping you know how to add and subtract. Scientists often use vectors to represent situations graphically. When they have many vectors working at once, they draw all the vectors on a piece of paper and put them end to end. When all of the vectors are on paper, they can take the starting and ending points to figure out the answer. The final line they draw (from the start point to the end point) is called the solution vector. If you don't like to draw lines, you could always use geometry and trigonometry to solve the problems. It's up to you.

Real World Vectors Imagine a situation where you're in a boat or a plane and you need to plot a course. There aren't streets or signs along the way. You will need to plan your navigation on a map. You know where you're starting and where you want to be. The problem is how to get there. Now it's time to use a couple of vectors. Draw the vector between the two points and start on your way. As you move along your course, you will swerve a bit. Just go back to the map, find your current location, and plot a new vector that will take you to your destination. Captains use vectors (they know the speed and direction) to plot their courses.

Combinazione di vettori Speriamo che tu sappia addizionare e sottrarre. Gli scienziati spesso usano i vettori per rappresentare graficamente le situazioni. Quando hanno molti vettori che agiscono contemporaneamente, disegnano tutti i vettori su un pezzo di carta e li dispongono punta a coda. Quando tutti vettori sono sulla carta,

possono prendere il punto di partenza e quello di arrivo per ricavare la risposta. La linea finale disegnata (dal punto iniziale al punto finale) è denominata vettore risultante. Se non ti piace disegnare le linee, puoi sempre usare la geometria e la trigonometria per risolvere i problemi. Dipende da te.

Vettori nel mondo reale Immagina una situazione in cui ti trovi in barca o in aereo e devi tracciare una rotta. Non ci sono strade né indicazioni lungo il tragitto. Dovrai progettare la tua navigazione su una mappa. Sai da dove parti e dove vuoi essere. Il problema è come arrivare. E’ il momento di usare una coppia di vettori. Disegna il vettore fra i due punti ed inizia la tua strada. Mentre procedi lungo la tua rotta, devierai un po’. Allora torna alla mappa, trova la tua posizione corrente e traccia un nuovo vettore che ti porterà alla tua destinazione. I capitani usano i vettori (conoscono la velocità ed la direzione) per tracciare le loro rotte.


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UNIT 8:

SYMBOLS IN CHEMISTRY AND PHYSICS

Mass WHAT: This is the amount of a substance. Sometimes mass is confused with weight. Weight is a measure of mass based on how much gravity there is. Usually mass is measured in kilos or grams.

Massa è la quantità di sostanza. A volte la massa è confusa con peso. Il peso è una misura della massa che dipende da quanto è intensa la gravità. La massa è misurata solitamente in chili o grammi.

Volume WHAT: Volume is the amount of space occupied by an object. Usually volume is measured in Litres or dm3.

Volume Il volume è lo spazio occupato da un corpo. Di solito il volume si misura Litri o dm3.

Pressure WHAT: Pressure is the force applied to a unit area of a surface. Pressure is a scalar. Usually pressure is measured in pascal (Pa)

Pressione La pressione la forza applicata su un’unità di superficie. La pressione è una grandezza scalare. La pressione solitamente si misura in pascal (Pa)

Temperature WHAT: Temperature is the degree of hotness or coldness of a body or environment. T stands for the temperature of the system, usually measured in Kelvin

Temperatura La temperatura è il grado di caldo o di freddo di un corpo o di un ambiente. T indica la temperatura del sistema, e si misura in Kelvin.

Density WHAT: Density is how much things are packed together. Imagine a cube, one dm. tall, one dm. wide, and one dm. long. If that cube is filled with Styrofoam it is light. If it is filled with lead (Pb) it is heavy. The lead (Pb) is heavier because it has a higher density than Styrofoam.

Densità La densità corrisponde a quanto sono compattate le particelle in un corpo. Immagina un cubo, alto 1dm, largo 1dm e profondo 1dm. Se quel cubo è riempito di polistirolo, è leggero. Se è riempito di piombo (Pb) è pesante. Il piombo (Pb) è più pesante perché ha una densità maggiore del polistirolo.

Energy WHAT: E stands for energy. Remember the famous formula E=mc2? That E is Energy and it is equal to a mass multiplied by the speed of light and then multiplied by the speed of light again.

Energia E sta per energia. Ricordi la famosa formula E=mc2? E è l’energia ed è uguale alla massa moltiplicata per la velocità della luce e poi di nuovo moltiplicata per la velocità della luce.

l’essenziale di chimica/fisica - gentileschi artemisia gentileschi prof. cinzia celino 1...

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