Représenter les trois états principaux de la matière à partir de matériaux simples vous offre une compréhension plus profonde de la structure des choses que vous voyez tout autour de vous. Le polystyrène expansé est parfaitement adapté à la réplication de la structure des liquides, des solides et des gaz, car il peut être acheté en boules, dont chacune peut représenter un atome ou une molécule. L’utilisation de cette propriété simple vous permet de créer une représentation de base de la structure atomique de chaque type de matière.
Disposez certaines de vos boules de polystyrène selon un motif régulier, en les collant les unes aux autres à l’aide de colle. Faites un cube de boules de polystyrène pour un modèle simple d’un solide. Si vous voulez représenter un arrangement métallique d’atomes, utilisez un motif en treillis croisé. Vous pouvez faire la structure de plusieurs boules de haut pour transporter plus loin l’arrangement. Cela représente un solide, parce que les atomes sont maintenus ensemble dans un alignement rigide et ne peuvent pas se déplacer librement. Dans un solide réel, les atomes individuels peuvent en fait vibrer dans leurs positions, mais il est extrêmement difficile de les représenter avec précision à l’aide de styromousse.
Choisissez une boîte pour votre modèle de liquide. La fabrication d’un modèle liquide est beaucoup plus facile parce que vous pouvez simplement placer plusieurs boules de polystyrène dans le fond de la boîte sans aucun sens de l’ordre. Couvrez le fond de la boîte avec des balles, en ajoutant d’autres pour créer une boue de styromousse désorganisée autour de deux à trois balles de hauteur. Les liquides prennent la forme de leur contenant, mais les atomes ne restent pas dans une position fixe de la même manière que dans un solide. Inclinez la boîte de façon à ce que les boules se déplacent les unes à côté des autres, en se bousculant de près. C’est ainsi que les atomes et les molécules se croisent dans une structure liquide. Mettez votre main dans la boîte, en notant que les boules changent de position pour s’y adapter. Démontrer la différence en essayant de coller votre main dans le modèle solide ; le bloc se déplacera sur le côté ou se brisera sans laisser entrer votre main.
Placez moins d’une couche de boules de polystyrène dans le fond de l’autre boîte. Les gaz sont un peu comme les liquides, sauf qu’ils peuvent se déplacer beaucoup plus librement et ne sont pas en contact constant. Cela signifie qu’ils peuvent être représentés avec précision grâce à une disposition clairsemée de balles en polystyrène. Secouer la boîte pour démontrer le mouvement des atomes et des molécules dans un gaz. Les gaz s’étalent pour remplir leurs récipients, et les atomes ou molécules peuvent réagir lorsqu’ils entrent en collision les uns avec les autres. Vous remarquerez que les boules se cognent contre le côté de la boîte lorsque vous la secouez. Dans un véritable réservoir de gaz, cela crée de la pression. S’il y a plus d’atomes ou de molécules dans le contenant, frapper plus fort contre le côté et lui donner une pression plus élevée.
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