jueves, 13 de junio de 2013

TEMA 2: La estructura de la materia a partir del modelo cinético de partículas

PROPIEDADES DE LA MATERIA

MATERIA: Es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida.


PROPIEDADES DE LA MATERIA: Se clasifican en dos grandes grupos: generales y especificas.

Propiedades Generales:
Son las propiedades que presenta todo cuerpo o material sin excepción.
  • Masa: Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la Tierra o en otro planeta.
  • Volumen: Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio 
  • Peso: Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos.
  • Divisibilidad: Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
  • Porosidad: Como los cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios vacíos llamados poros.
  • Inercia: Es una propiedad por la que todos los cuerpos tienden a mantenerse en su estado de reposo o movimiento.
  • Impenetrabilidad: Es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el mismo espacio simultáneamente.
  • Movimiento: Es la capacidad que tiene un cuerpo de cambiar su posición como consecuencia de su interacción con otros.
  • Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza.
  • Propiedades Especificas:
Son las propiedades peculiares que caracterizan a cada sustancia, permiten su diferenciación con otra y su identificación.
Entre estas propiedades tenemos: densidad, punto de ebullición, punto de fusión, índice de refracción de luz, dureza, tenacidad, ductibilidad, maleabilidad, solubilidad, reactividad, actividad óptica, energía de ionización, electronegatividad, acidez, basicidad, calor latente de fusión, calor latente de evaporización, etc.

DENSIDAD:  Magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.


ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

Los estados de agregación de la materia surgen cuando una sustancia o elemento material modifica sus condiciones de  temperatura o presión , pueden obtenerse distintos estados o fases.

PRESION:  Magnitud física que mide como la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie.


PRESION EN FLUIDOS:

La fuerza asociada a la presión en un fluído ordinario en reposo se dirige siempre hacia el exterior del fluido, por lo que debido al principio de acción y reacción, resulta en una comprensión  para el fluido, jamás una tracción.

La superficie libre de un líquido en reposo  es siempre horizontal. Eso es cierto sólo en la superficie de la Tierra y a simple vista, debido a la acción de la gravedad constante. Si no hay acciones gravitatorias, la superficie de un fluido es esférica y, por tanto, no horizontal.

En los fluidos en reposo, un punto cualquiera de una masa líquida está sometida a una presión que es función únicamente de la profundidad a la que se encuentra el punto. Otro punto a la misma profundidad, tendrá la misma presión. A la superficie imaginaria que pasa por ambos puntos se llama superficie equipotencial  de presión o superficie isobárica.


PRINCIPIO DE PASCAL:

Ley enunciada por el físico y matemático francés Blaise Pascal que se resume en la frase: la presión  ejercida en cualquier lugar de un fluido encerrado e incompresible se transmite por igual en todas las direcciones en todo el fluido, es decir, la presión en todo el fluido es constante.


La presión en todo el fluido es constante: esta frase que resume de forma tan breve y concisa la ley de Pascal da por supuesto que el fluido está encerrado en algún recipiente, que el fluido es incompresible... El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma presión.

TEMPERATURA Y ESCALAS DE MEDICIÓN:

Magnitu escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico.

Escala Celsius

La escala Celsius fue inventada en 1742 por el astrónomo sueco Andrés Celsius. Esta escala divide el rango entre las temperaturas de congelación y de ebullición del agua en 100 partes iguales. Usted encontrará a veces esta escala identificada como escala centígrada. Las temperaturas en la escala Celsius son conocidas como grados Celsius (ºC).

Escala Fahrenheit

La escala Fahrenheit fue establecida por el físico holandés-alemán Gabriel Daniel Fahrenheit, en 1724. Aun cuando muchos países están usando ya la escala Celsius, la escala Fahrenheit es ampliamente usada en los Estados Unidos. Esta escala divide la diferencia entre los puntos de fusión y de ebullición del agua en 180 intervalos iguales. Las temperaturas en la escala Fahrenheit son conocidas como grados Fahrenheit (ºF).

Escala de Kelvin

La escala de Kelvin lleva el nombre de William Thompson Kelvin, un físico británico que la diseñó en 1848. Prolonga la escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipotética caracterizada por una ausencia completa de energía calórica. Las temperaturas en esta escala son llamadas Kelvins (K).

Cómo Convertir Temperaturas?

  1. Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.
  2. Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.
  3. Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15
  4. Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.
  5. Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.
  6. Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.



CALOR: Forma de energía  que se transfiere entre diferentes cuerpos.

TRANSFERENCIA DE CALOR:
Proceso por el que se intercambia energía en forma de calor  entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción.



 


DILATACION: Sucede cuando los cuerpos se calientan y asi ganan una mayor temperatura.


FORMAS DE PROPAGACIÓN DEL CALOR:


Si dos cuerpos se ponen en contacto y no manifiestan tendencia a calentarse o enfriarse es porque su temperatura y, por tanto, la energía cinética media de sus moléculas es igual, pero cuando diversas partes de un mismo cuerpo o varios cuerpos en contacto están más calientes, todos tenderán a alcanzar la misma temperatura y el calor se propagará de un punto a otro.

El calor o energía calorífica siempre se propaga de los cuerpos calientes a los fríos de tres maneras diferentes:
* Conducción
* Convención
* Radiación

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