Propietats de la matèria

Tots els objectes i cossos que ens envolten i que constitueixen la matèria, presenten diferents propietats, que són les responsables del seu aspecte i del seu comportament.

Algunes de les propietats que diferencien un material d'un altre, i per tant, els caracteritzen són: l'olor, el color, la duresa, la brillantor, el sabor, la resistència, la fragilitat, etc. Però també, tenim algunes propietats comunes a tots ells com és el tenir massa i volum.

Propietats generals de la matèria

Les propietats que presenten tots els materials i que poden tenir qualsevol valor independentment del material que està fet l'objecte, reben el nom de propietats generals de la matèria.

Com a exemples importants tenim:

• La massa: és la quantitat de matèria que té un cos.
• El volum: és la porció d'espai que ocupa un cos.
• El pes: és la força amb la qual la Terra atrau un cos. Es mesura en newton, N, que és la unitat de força en el sistema internacional.

Entre la massa i el pes hi ha una relació fonamental de proporcionalitat: P = m·g, on g és l'acceleració de la gravetat. En la Terra té un valor aproximat de 9,8 N/kg o 9,8 m/s². Aquest valor no és constant, no té el mateix valor a nivell del mar que a l'Everest.

La càrrega elèctrica és la propietat que presenten tots els cossos per la qual es poden 'electritzar', apareixen atraccions i repulsions entre ells. Les propietats que presenta la matèria i permeten diferenciar-la s'anomenen propietats característiques. Així, reconeixem l'amoníac per la seua olor 'característica', l'or pel seu brillantor metàl·lic i color groc, el ferro pel seu aspecte gris i brillantor metàl·lic i perquè s'oxida fàcilment, l'aigua per ser incolora, inodora i tenir una temperatura de fusió de 0ºC i d'ebullició de 100 ºC a 1 atm de pressió, el mercuri per ser un metall líquid i molt dens, etc.

Com a exemples importants tenim: color, olor, sabor, duresa, tenacitat, ductilitat, mal·leabilitat, elasticitat, solubilitat, punts de fusió i d'ebullició, conductivitat tèrmica i elèctrica i densitat.

Propietats quantitatives i qualitatives de la matèria

Les propietats característiques es poden agrupar en dos tipus:

a) Les propietats qualitatives, són aquelles que ens informen de qualitats de les diferents substàncies i que no es poden mesurar, com l'olor, el color, el brillantor, la forma cristal·lina en el cas de certes substàncies, etc.

b) Les propietats quantitatives, són aquelles que permeten diferenciar les substàncies pel valor diferent que se'ls assigna, com la densitat, la seua temperatura de fusió o d'ebullició, la seua conductivitat elèctrica, etc.

Magnitud, unitat i valor

Una magnitud es pot considerar, en principi, com qualsevol propietat de la matèria que es pot mesurar. Per exemple, la longitud, el volum, la temperatura, etc. En canvi, el dolor, el plaer o la por, no són magnituds perquè, encara que es tracta de sensacions que una persona pot experimentar amb major o menor intensitat, no existeix forma de saber si, per exemple, un cert dolor és doble o triple que l'altre.

Mesurar una magnitud consisteix en comparar una determinada quantitat d'aquesta magnitud (per exemple, la longitud d'una taula) amb una altra quantitat, d'aquesta mateixa magnitud, que prenem com a unitat (per exemple, el centímetre). El número de vegades que està continguda la quantitat que prenem com a unitat, en la quantitat que desitgem mesurar, constitueix el valor d'aquesta mesura. En conseqüència, convé tenir en compte que:

El resultat d'una mesura no pot expressar-se indicant només el seu valor numèric, sinó que ha d'anar acompanyat de la unitat de mesura utilitzada (per exemple, la longitud de la taula és 40 cm)

Sistema internacional d'unitats

La humanitat ha necessitat mesurar i comptar des dels temps més remots. Antigament, cada regió o país tenia les seves pròpies unitats de mesura, però en l'Edat Mitjana el desenvolupament del transport va comportar l'increment del comerç entre ciutats i països, i la necessitat d'establir unes unitats comunes a l'hora d'intercanviar mercaderies.

A França, a finals del segle XVIII, es va establir el sistema mètric decimal, que va ser acceptat per la majoria dels països al llarg del segle XIX, com a primer sistema global de mesura.

Encara així, molts països continuaven tenint unitats i equivalències diferents. Per a resoldre aquests problemes, i per a facilitar la cooperació i comunicació en el terreny científic i tècnic, es va establir en la XI Conferència General de Pesos i Mesures, celebrada a París en 1960, adoptar un sistema pràctic d'unitats com a Sistema Internacional.

En aquesta conferència es van establir un conjunt de magnituds, en concret set, que reben el nom de fonamentals, perquè no s'han definit a partir d'altres magnituds. En canvi, la resta reben el nom de magnituds derivades, ja que poden expressar-se a partir de les fonamentals.

El conjunt d'unitats que permeten quantificar les magnituds fonamentals constitueix el que s'anomena Sistema Internacional (SI) d'unitats.

Les magnituds fonamentals que s'utilitzen habitualment i les seves corresponents unitats són:

• MASSA: Quilogram (kg)
• LONGITUD: Metre (m)
• TEMPS: Segon (s)

Les unitats de les magnituds derivades s'expressaran en funció de les unitats de les magnituds fonamentals, encara que de vegades tenen el seu nom particular (com el del científic que el va proposar, la unitat de força és el newton (N)).

El volum és una magnitud derivada que es calcula a partir de longituds, sent la seva unitat en el SI el m³. Altra magnitud derivada és la velocitat, que es defineix com el que recorre un cos en un temps determinat, per tant, la seva unitat serà m/s.