L`ESSENZIALE DI CHIMICA/FISICA

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
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
1
UNIT 1 : MATTER
MATTER IS THE STUFF
AROUND YOU
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.
Matter is everything around you. Matter is
anything made of atoms and molecules.
Matter is anything that has a mass.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
2
CHANGING STATES OF
MATTER
CAMBIAMENTI DI STATO
DELLA MATERIA
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
3
STATES OF MATTER
STATI DELLA MATERIA
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
4
CHEMICAL vs. PHYSICAL
CHANGES
TRASFORMAZIONI
CHIMICHE E
TRASFORMAZIONI
FISICHE
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.
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.
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
5
UNIT 2 :
PRINCIPI
FONDAMENTALI DEI
SOLIDI
SOLID BASICS
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
6
CRYSTALS
CRISTALLI
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.
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
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
7
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.
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.
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 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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
8
LOOKING FOR A GAS
ALLA RICERCA DI UN
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
9
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.
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).
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.
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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10
UNIT 3 : SOLUTIONS
SOLUTIONS AND
MIXTURES
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
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.
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11
CAN ANYTHING BE IN
SOLUTION?
CHE COSA PUÒ ESSERE
IN SOLUZIONE?
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.
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.
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.
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12
MAKING SOLUTIONS
FARE SOLUZIONI
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.
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.
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.
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. 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.
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?
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).
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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13
PRINCIPI
FONDAMENTALI DEI
MISCUGLI
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.
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.
That statement means the individual
molecules enjoy being near each other,
but their fundamental chemical structure
does not change when they enter the
mixture.
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.
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.
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14
MIXTURES ARE
EVERYWHERE
I MISCUGLI SONO
DAPPERTUTTO
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
15
UNIT 4 : ATOMIC STRUCTURE
ATOMS AROUND US
ATOMI INTORNO A NOI
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
16
You could start really small...
Puoi iniziare da ciò che è enormemente
piccolo…
- 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
- 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.
Wow. All of that is possible because of
atoms.
Tutto questo è possibile grazie agli atomi
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
17
ATOMS = BUILDING
BLOCKS
ATOMI = PARTICELLE
ELEMENTARI
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.
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.
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.
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.
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).
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).
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
18
UNIT 5 : PERIODIC TABLE
PERIODIC TABLE AND
THE ELEMENTS
TAVOLA PERIODICA ED
ELEMENTI
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
19
THE SAME
EVERYWHERE
GLI STESSI
DAPPERTUTTO
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
20
ELEMENTS AS BUILDING
BLOCKS
ELEMENTI COME
MATTONI
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.
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.
YOU’VE GOT YOUR
PERIODS...
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
21
...AND YOUR GROUPS
…ED I GRUPPI
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.
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.
The elements in a group have the same
number of electrons in their outer orbital.
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).
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).
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
22
TWO AT THE TOP
I DUE IN CIMA
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.
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.
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).
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).
The elements in the centre section are
called transition elements. They have
special electron rules.
Gli elementi nella sezione di centro sono
denominati elementi di transizione.
Hanno regole speciali nella disposizione
degli elettroni.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
23
FAMILIES
LE FAMIGLIE
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
24
EXAMPLES OF FAMILIES
ESEMPI DI FAMIGLIE
- Alkali Metals
- Alkaline Earth Metals
- Transition Metals
- Halogen Gases
- Inert Gases (Noble Gases)
-Metalli alcalini
-Metalli alcalino-terrosi
-Metalli di transizione
-Alogeni
-Gas inerti (Gas nobili)
EXAMPLES OF PHYSICAL
PROPERTIES
ESEMPI DI PROPRIETA’ FISICHE
- Density
- Boiling Point
- Melting Point
- Conductivity
- Heat Capacity
-Densità
-Punto di ebollizione
-Punto di fusione
-Conduttività
-Capacità termica
EXAMPLES OF CHEMICAL
PROPERTIES
ESEMPI DI PROPRIETA’
CHIMICHE
- Valence
- Reactivity with oxygen
- Reactivity with water
- Valenza
- Reattività con l’ossigeno
- Reattività con l’acqua
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
25
UNIT 6: HEAT AND TEMPERATURE
Heat and Thermal Energy
Calore ed energia termica
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.
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
Heat of Atoms
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
26
Energy Movement
Spostamento di energia
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.
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.
Increasing
Entropy
and
Aumento di energia ed
entropia
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.
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.
Energy
Making Heat
Produzione di calore
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
27
Losing Energy
Perdita di energia
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.
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.
More Transfer of Energy
Trasferimento di energia
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
Scales
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
temperatura
Temperature
della
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
28
Fahrenheit is the Classic
English
Fahrenheit è il sistema
inglese
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.
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 Based on Water
Celsius è basato
sull'acqua
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.
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.
Both Celsius and Fahrenheit are used
when discussing our day-to-day weather
temperatures (in Europe and in USA)
Sia Celsius che Fahrenheit sono usati
quando si parla delle temperature
giornaliere (rispettivamente in Europa e
negli USA)
Kelvin to Absolute Zero
Kelvin parte dallo zero
assoluto
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
29
UNIT 7: FORCES
Forces of Nature
Le forze in natura
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.
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.
Forces as Energy
Forze come energia
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
30
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.
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.
A Formula of Force
Una formula per la forza
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
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Forces and Vectors
Forze e vettori
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.
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.
Vector Basics
Principi fondamentali sui
vettori
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.
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.
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.
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.
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
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Combining Vectors
Combinazione di vettori
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.
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.
Real World Vectors
Vettori nel mondo reale
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.
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.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
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UNIT 8:
SYMBOLS IN CHEMISTRY AND PHYSICS
Mass
Massa
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.
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
Volume
WHAT: Volume is the amount of space Il volume è lo spazio occupato da un
occupied by an object. Usually volume corpo. Di solito il volume si misura
is measured in Litres or dm3.
Litri o dm3.
Pressure
Pressione
WHAT: Pressure is the force applied to
a unit area of a surface. Pressure is a
scalar. Usually pressure is measured
in pascal (Pa)
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
Temperatura
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
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
Densità
WHAT: Density is how much things are La densità corrisponde a quanto sono
packed together. Imagine a cube, one compattate le particelle in un corpo.
dm. tall, one dm. wide, and one dm.
Immagina un cubo, alto 1dm, largo
long. If that cube is filled with
1dm e profondo 1dm. Se quel cubo è
Styrofoam it is light. If it is filled with riempito di polistirolo, è leggero. Se è
lead (Pb) it is heavy. The lead (Pb) is
riempito di piombo (Pb) è pesante. Il
heavier because it has a higher density piombo (Pb) è più pesante perché ha
than Styrofoam.
una densità maggiore del polistirolo.
Energy
Energia
WHAT: E stands for energy. Remember E sta per energia. Ricordi la famosa
the famous formula E=mc2? That E is formula E=mc2? E è l’energia ed è
Energy and it is equal to a mass
uguale alla massa moltiplicata per la
multiplied by the speed of light and
velocità della luce e poi di nuovo
then multiplied by the speed of light
moltiplicata per la velocità della luce.
again.
ITST Artemisia Gentileschi
prof. Cinzia Celino
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