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Materia e sostanza

Aperto da viator, 28 Maggio 2019, 15:38:56 PM

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Ipazia

Citazione di: viator il 28 Maggio 2019, 23:31:28 PM
Proviamo a privare la materia della sua energia intrinseca (di legame, a qualsiasi livello subatomico, atomico e molecolare). Poi mettiamola in inerzia. Avremmo un grumo di pretesa SOSTANZA immobile alla temperatura di 0°K.

Provaci tu. Io intanto aspetto, ma vedi di non fare tardi...

CitazioneQuali caratteristiche SOSTANZIALI avrebbe tale grumo ? L'unico, forse, sarebbe quello di riuscire ancora a generare una attrazione gravitazionale. Forse. Purtroppo le nostre conoscenza sulla gravità sono tuttora insufficienti.

Ultraveloci ad esempio...

Citazione
Assai meglio farebbe la fisica ad occuparsi di una SOSTANZIALITA' fisica dualistica reciprocamente convertibile (materia ed energia) integrandolo con il concetto di una FORMALITA' psichica (contributo umano soggettivo inevitabilmente portato dall'osservatore) anch'essa dualistica e reciprocamente convertibile (spazio e tempo). Da tale nuovo punto di vista non cambierebbe nulla del già acquisito. Cambierebbe la prospettiva del futuro scientifico. Saluti.

Non hai che da metterti in fila: qui, e qui,  ma vedi di non fare tardi ... ;D

pacata posse omnia mente tueri (Lucrezio)
simplex sigillum veri

Carlo Pierini

#16
Citazione di: Ipazia il 28 Maggio 2019, 22:58:34 PM
Citazione di: wpIn fisica classica, con il termine materia, si indica genericamente qualsiasi oggetto che abbia massa e che occupi spazio; oppure, alternativamente, la sostanza di cui gli oggetti fisici sono composti, escludendo quindi l'energia, che è dovuta al contributo dei campi di forze.

In chimica materia e sostanza sono sinonimi. Leggendo il seguito si scopre come nella fisica delle particelle subatomiche la materia diventi una maionese di masse (sostanza) e campi di forze.

Dal livello atomico in su massa/sostanza/materia sono sinonimi nettamente distinti dall'energia (in una reazione chimica si fanno bilanci di materia e bilanci di energia), andando nelle interazioni subatomiche entrano in gioco anche i campi ed è più difficile distinguere materia ed energia nei fenomeni, peraltro assai vari a seconda della massa delle particelle che per alcune è teorizzata nulla. Per tale motivo non ha senso cercare una grandezza che definisca simultaneamente materia+energia che non sarebbe di nessuna utilità (non misurabile) nella fenomenologia macro-fisica e chimica. A livello di reazioni nucleari e interazioni subatomiche essa è definita dalla formula di Einstein già citata.
.
CARLO
Esattamente. Massa ed energia sono talmente interconnesse che - anche al livello macroscopico - in tutti i fenomeni nei quali avviene una trasformazione chimica o fisica con liberazione di una certa quantità di energia, la massa dei prodotti finali della reazione è sempre minore della massa dei componenti iniziali, di una quantità corrispondente all'energia liberata dalla reazione (E=mc2)
Per esempio, i gas espulsi nella esplosione della nitroglicerina pesano meno della quantità originaria di esplosivo; il vapore espulso da una macchina a vapore pesa meno dell'acqua bollente contenuta nella caldaia, e i gas e le ceneri di un ceppo bruciato pesano meno del ceppo prima della combustione.

odradek

Carlo :
Esattamente. Massa ed energia sono talmente interconnesse che - anche al livello macroscopico - in tutti i fenomeni nei quali avviene una trasformazione chimica o fisica con liberazione di una certa quantità di energia, la massa dei prodotti finali della reazione è sempre minore della massa dei componenti iniziali, di una quantità corrispondente all'energia liberata dalla reazione (E=mc2)
Per esempio, i gas espulsi nella esplosione della nitroglicerina pesano meno della quantità originaria di esplosivo; il vapore espulso da una macchina a vapore pesa meno dell'acqua bollente contenuta nella caldaia, e i gas e le ceneri di un ceppo bruciato pesano meno del ceppo prima della combustione.

Quelle che tu porti ad esempio sono reazioni chimiche, tutte, dalla prima all' ultima.

Io pensavo di sapere che :

a- La detonazione è una reazione chimica.
b- Una reazione chimica non subisce variazioni misurabili di massa.

come si conciliano questi due principi con la dichiarazione sostenente che :

"la massa dei prodotti finali della reazione è sempre minore della massa dei componenti iniziali".?

Inoltre, non riesco a concepire quali criteri di misurazione si possano riferire ad ordini di grandezza così "smisuratamente" diversi.

Velocità della luce (la c della formuletta) = 299.792.458 m/s. Nel vuoto
Velocità di detonazione della nitroglicerina=       7.400 m/s. Pressione atmosferica.

Siamo alle solite (mischiare fichi e sassi per sostenere laqualunque) o, sbaglio io ?

Carlo Pierini

#18
Citazione di: odradek il 29 Maggio 2019, 14:24:46 PM
Carlo :
Esattamente. Massa ed energia sono talmente interconnesse che - anche al livello macroscopico - in tutti i fenomeni nei quali avviene una trasformazione chimica o fisica con liberazione di una certa quantità di energia, la massa dei prodotti finali della reazione è sempre minore della massa dei componenti iniziali, di una quantità corrispondente all'energia liberata dalla reazione (E=mc2)
Per esempio, i gas espulsi nella esplosione della nitroglicerina pesano meno della quantità originaria di esplosivo; il vapore espulso da una macchina a vapore pesa meno dell'acqua bollente contenuta nella caldaia, e i gas e le ceneri di un ceppo bruciato pesano meno del ceppo prima della combustione.

Quelle che tu porti ad esempio sono reazioni chimiche, tutte, dalla prima all' ultima.

Io pensavo di sapere che :

a- La detonazione è una reazione chimica.
b- Una reazione chimica non subisce variazioni misurabili di massa.

come si conciliano questi due principi con la dichiarazione sostenente che :

"la massa dei prodotti finali della reazione è sempre minore della massa dei componenti iniziali".?

Inoltre, non riesco a concepire quali criteri di misurazione si possano riferire ad ordini di grandezza così "smisuratamente" diversi.

Velocità della luce (la c della formuletta) = 299.792.458 m/s. Nel vuoto
Velocità di detonazione della nitroglicerina=       7.400 m/s. Pressione atmosferica.

Siamo alle solite (mischiare fichi e sassi per sostenere laqualunque) o, sbaglio io ?
CARLO
Tu sei rimasto alla fisica classica.  Si chiama "massa relativistica" quella acquistata o ceduta dai corpi sotto forma di energia. 
Naturalmente si tratta di quantità di massa trascurabili se riferite a trasformazioni fisico-chimiche ordinarie (m=E/c2): tali, cioè, da poter essere approssimate allo zero.

odradek

CARLO
Tu sei rimasto alla fisica classica.  Si chiama "massa relativistica" quella acquistata o ceduta dai corpi sotto forma di energia.

o:
ah.
Io manco c'ero nella fisica. Io ero rimasto alla chimica classica.
Questa massa quindi ?  La vogliamo quantificare matematicamente ?

Carlo Pierini

Citazione di: odradek il 29 Maggio 2019, 14:37:35 PM
CARLO
Tu sei rimasto alla fisica classica.  Si chiama "massa relativistica" quella acquistata o ceduta dai corpi sotto forma di energia.

o:
ah.
Io manco c'ero nella fisica. Io ero rimasto alla chimica classica.
Questa massa quindi ?  La vogliamo quantificare matematicamente ?
CARLO
Già te l'avevo quantificata: m=E/c2, dove E è l'energia (termica, chimica, cinetica, ecc.) ceduta o acquisita da un corpo.

odradek

CARLO
Già te l'avevo quantificata: m=E/c2, dove E è l'energia (termica, chimica, cinetica, ecc.) ceduta o acquisita da un corpo.

o:
ed io a questo avevo obiettato e tu con questo rispondi, avanti sempre così, circolarmente, e intanto la massa della nitroglicerina che fine ha fatto ?

Che fine ha fatto la massa della nitroglicerina in una reazione chimica visto che a=stapizza non c'entra nulla con le reazioni chimiche ?

Carlo Pierini

Citazione di: odradek il 29 Maggio 2019, 15:16:08 PM
CARLO
Già te l'avevo quantificata: m=E/c2, dove E è l'energia (termica, chimica, cinetica, ecc.) ceduta o acquisita da un corpo.

o:
ed io a questo avevo obiettato e tu con questo rispondi, avanti sempre così, circolarmente, e intanto la massa della nitroglicerina che fine ha fatto ?

Che fine ha fatto la massa della nitroglicerina in una reazione chimica visto che a=stapizza non c'entra nulla con le reazioni chimiche ?
CARLO
Pensavo che ci arrivassi da solo. Se M è la massa della nitroglicerina, dopo l'esplosione la sua massa sarà M-m, cioè, M-E/c2 , dove E è l'energia sprigionata dall'esplosione. Così va meglio?

odradek

CARLO
Pensavo che ci arrivassi da solo. Se M è la massa della nitroglicerina, dopo l'esplosione la sua massa sarà M-m, cioè, M-E/c2 , dove E è l'energia sprigionata dall'esplosione. Così va meglio?

o:
a parte che è una detonazione .
No, non va meglio. Vorrei un esempio con i numeri, il tastierino numerico lo consente ed è questione di pochi secondi per chi maneggia la fisica quantistica e relativistica, come per me dire cosa sia un avverbio. Si tratta di formulette banali.
Nelle reazioni chimiche tu sostieni sparisca massa  e visto che non sparisce massa tiri fuori la massa relativistica che non si applica alla chimica e siamo punto a capo. L'uroboros è un archetipo fondamentale.

Carlo Pierini

Citazione di: odradek il 29 Maggio 2019, 15:39:56 PM
CARLO
Pensavo che ci arrivassi da solo. Se M è la massa della nitroglicerina, dopo l'esplosione la sua massa sarà M-m, cioè, M-E/c2 , dove E è l'energia sprigionata dall'esplosione. Così va meglio?

o:
a parte che è una detonazione .
No, non va meglio. Vorrei un esempio con i numeri, il tastierino numerico lo consente ed è questione di pochi secondi per chi maneggia la fisica quantistica e relativistica, come per me dire cosa sia un avverbio. Si tratta di formulette banali.
CARLO
Le formulette sono banali, ma se vuoi fare una verifica devi comprare 100 grammi di nitroglicerina, farla esplodere, misurare l'energia sprigionata, pesare i residui dell'esplosione e poi infili i valori ottenuti nella formuletta. E se i calcoli non ti tornano, allora vuol dire che Einstein si è sbagliato. Fai l'esperimento, potrebbe essere un'occasione per diventare famoso: <<ODRADEK SMENTISCE EINSTEIN!!!>>

Ipazia

In una reazione chimica vale la legge di Lavoisier della conservazione di massa. Un'esplosione tipo nitriglicerina è una semplice reazione chimica, ovvero una reazione in cui la struttura atomica della materia non viene modificata (m1=m2) e neppure siamo in presenza di fenomeni relativistici. La formula di Einstein opera solo nel caso di reazioni nucleari laddove la struttura atomica viene scissa e parte della materia si converte in energia. Qui è più esplicitamente spiegato il tutto.
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Carlo Pierini

#26
Citazione di: Ipazia il 29 Maggio 2019, 18:10:01 PM
In una reazione chimica vale la legge di Lavoisier della conservazione di massa. Un'esplosione tipo nitriglicerina è una semplice reazione chimica, ovvero una reazione in cui la struttura atomica della materia non viene modificata (m1=m2) e neppure siamo in presenza di fenomeni relativistici. La formula di Einstein opera solo nel caso di reazioni nucleari laddove la struttura atomica viene scissa e parte della materia si converte in energia. Qui è più esplicitamente spiegato il tutto.

CARLO
L'invariabilità della massa è una approssimazione. Infatti la sua variazione è talmente piccola (E/c2) che, in pratica, possiamo anche considerarla zero.
Per esempio, un litro d'acqua calda alla temperatura di 100°C pesa 10-20 grammi più dello stesso litro di acqua fredda, mentre l'energia liberata da una bomba atomica di 20 kton pesa circa 1 grammo.

Ipazia

Citazione di: Carlo Pierini il 29 Maggio 2019, 18:17:43 PM

Per esempio, un litro d'acqua calda alla temperatura di 100°C pesa 10-20 grammi più dello stesso litro di acqua fredda

Vorrei vedere la fonte perchè sarebbe la scoperta del secolo se scaldando l'acqua una parte di energia si convertisse in massa. Se per litro intendiamo 1 dm3 succede anzi il contrario perchè un 1 dm3 di acqua a 99° (P costante) contiene una massa minore di 1 dm3 di acqua a 20° a causa della dilatazione termica.
pacata posse omnia mente tueri (Lucrezio)
simplex sigillum veri

0xdeadbeef

Citazione di: Carlo Pierini il 28 Maggio 2019, 19:50:41 PM
VIATOR
Mentre stranamente sembra non esista un termine (fisico-scientifico) che includa materia ed energia (voi lo conoscete ?)

CARLO
Il termine è "materia-energia" che si esprime anche così:
E=mc2



Ciao Carlo
Premesso che, non conoscendo né la fisica né la matematica, mi esprimo molto male su questo
genere di tematiche, ma a me sembra che per rispondere all'acuto quesito dell'amico Viator non si
possa prescindere dalla nota formula einsteiniana (che tu molto a proposito riporti).
Ora, la materia è intesa dalla filosofia in vari modi. Uno dei più significativi ritengo sia quello
di Cartesio (la materia come estensione spaziale), cui Leibniz aggiunse la "antitipia", cioè una
specie di "forza passiva di resistenza" (Kant parlerà di "forza motrice").
Dunque la materia come composta di due elementi, che sono chiaramente la massa e l'energia.
Einstein scrive: "una volta riconosciuta l'equivalenza fra massa ed energia, la divisione fra
materia e campo appare artificiosa e non chiaramente definita. Sembra quindi lecito assimilare
la materia a regioni spaziali nelle quali il campo è estremamente forte".
La materia, dunque come "densita di campo"?
Ti chiederei un parere e un chiarimento a tal proposito.
saluti

Carlo Pierini

Citazione di: Ipazia il 29 Maggio 2019, 18:39:57 PM
Citazione di: Carlo Pierini il 29 Maggio 2019, 18:17:43 PM

Per esempio, un litro d'acqua calda alla temperatura di 100°C pesa 10-20 grammi più dello stesso litro di acqua fredda

Vorrei vedere la fonte perchè sarebbe la scoperta del secolo se scaldando l'acqua una parte di energia si convertisse in massa. Se per litro intendiamo 1 dm3 succede anzi il contrario perchè un 1 dm3 di acqua a 99° (P costante) contiene una massa minore di 1 dm3 di acqua a 20° a causa della dilatazione termica.
CARLO
La fonte è George Gamow: Biografia della Fisica
Il tuo ragionamento è fuori luogo: si parla della stessa quantità d'acqua, prima fredda e poi calda. Naturalmente una tale differenza di massa per un solo litro d'acqua non è misurabile con nessuno strumento di precisione; si tratta cioè, di un esempio teorico basato sulla Relatività, per dare un'idea dell'ordine di grandezza del fenomeno. Ma se vai su qualsiasi forum di discussione di fisica, chiunque può confermartelo, perché si tratta di un fenomeno noto ai più.

P.S.
Non è che una parte di energia si converte in massa, ma è l'energia termica stessa che è massa. L'energia pesa!

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