Sistema materiale

Un sistema è un modulo ordinato di componenti che sono interconnessi e interagiscono tra loro. Questi componenti possono essere oggetti fisici o concetti astratti.

Materiale, invece, è ciò che è legato alla materia (la realtà primaria, percepibile attraverso i sensi, di cui le cose sono composte). In generale, il materiale è inteso in opposizione allo spirituale.

Con queste definizioni, possiamo capire a cosa si riferisce la nozione di sistema materiale. È una porzione di materia isolata per sottoporla a certi studi. Mentre gli oggetti materiali hanno confini chiaramente definiti, i sistemi materiali non hanno confini rigidi.

Quando il sistema materiale ha proprietà e composizione chimica identiche in tutti i punti, è chiamato un sistema materiale omogeneo. Questo significa che il sistema materiale omogeneo ha una sola fase, sia essa gassosa, liquida o solida.

I sistemi materiali omogenei, che sono quelli con una sola fase, possono essere divisi in due:
-Soluzioni, che sono sistemi con due o più componenti.
-Sostanze pure, che hanno un solo componente.

I sistemi materiali eterogenei, d'altra parte, hanno due o più fasi, i cui punti variano in proprietà e composizione chimica.

Oltre a quanto detto sopra, si possono evidenziare anche altre particolarità dei sistemi eterogenei sopra citati, come queste:
-In ciascuna delle fasi, hanno proprietà diverse.
-A prima vista, si distinguono anche per essere discontinui.
-L'area di contatto tra due fasi è chiamata interfaccia.
-Quando si ha a che fare con un sistema di materiali eterogenei, si possono usare vari metodi di separazione di fase, tra cui metodi fisici, in cui lo scambio di calore è essenziale, e metodi di taglio meccanico. Questi ultimi includono diversi metodi come la decantazione, la centrifugazione, la setacciatura, la magnetizzazione, la filtrazione e la solubilizzazione.

Un'altra classificazione distingue tra sistemi materiali composti da sostanze pure e sistemi materiali che sono miscele di sostanze diverse. I primi consistono in un singolo componente con proprietà e composizione fisse, che può essere un elemento chimico o un composto chimico.

I sistemi materiali costituiti da miscele di sostanze, invece, contengono almeno due sostanze pure. Possono essere miscele eterogenee o miscele omogenee. È possibile separare le diverse sostanze di una miscela per distillazione, evaporazione o altri metodi.

Tuttavia, non possiamo trascurare il fatto che i sistemi materiali possono anche essere classificati secondo la loro relazione con il mezzo. In base a questo, ci sono tre diversi tipi di sistemi:
- Aperto, che si identifica per il fatto che scambia sia energia che massa con l'ambiente.
- Chiuso, che è un sistema materiale che scambia solo energia con l'ambiente.
- Isolato, che, come suggerisce il nome, non scambia né energia né massa con l'ambiente.