Conceptos básicos de ciencia, física y química: método científico, estados de la materia y leyes de los gases
La ciencia y sus ramas
La ciencia se define como un conjunto de conocimientos sobre el mundo mediante la observación, la experimentación y el razonamiento, a partir de los cuales se construyen teorías comprobables.
La física analiza cualquier cambio que experimenta la naturaleza en el que no se altera su naturaleza íntima.
La química estudia cómo está construida la materia, sus propiedades y los cambios que experimenta y que afectan a su propia naturaleza.
La materia y sus propiedades
La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa.
Tipos de propiedades
- Propiedades generales: son aquellas cuyo valor no sirve para identificar la sustancia.
- Propiedades características: son aquellas que tienen un valor propio y característico para cada sustancia.
Llamamos magnitud a cualquier característica de la materia que se puede expresar con un número y una unidad.
El método científico
Pasos del método científico:
- Observación
- Elaboración de hipótesis
- Experimentación
- Análisis de resultados
- Definición de leyes y establecimiento de teorías
- Publicación de resultados y nuevas preguntas
Cambios de estado
La evaporación es el cambio de estado de líquido a gas que se produce solo en la superficie del líquido.
La ebullición es el cambio de estado de líquido a gas que tiene lugar en toda la masa del líquido.
Teoría cinética aplicada a los gases
Teoría cinética aplicada a los gases: los gases ocupan el volumen de todo el recipiente que los contiene. Los gases ejercen presión sobre las paredes del recipiente que los contiene. Cuanto más rápido se mueven las partículas del gas, mayor es la temperatura.
Leyes de los gases
Ley de Boyle-Mariotte
Cuando un gas experimenta transformaciones a temperatura constante, el producto de la presión que ejerce por el volumen que ocupa permanece constante.
P·V = cte
Ley de Gay-Lussac
Cuando un gas experimenta transformaciones a volumen constante, el cociente entre la presión que ejerce y su temperatura absoluta permanece constante.
P/T = cte
Ley de Charles
Cuando un gas experimenta transformaciones a presión constante, el cociente entre el volumen del gas y su temperatura absoluta permanece constante.
V/T = cte
Teoría cinética para gases, líquidos y sólidos
La materia está formada por partículas que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado de agregación en que se encuentre. Las partículas se mueven más o menos libremente dependiendo del estado: cuanto más rápido se mueven, mayor es la temperatura de la sustancia.
Punto de fusión
El punto de fusión es la temperatura a la cual se produce el cambio de estado sólido a líquido en toda la masa del sólido. El punto de fusión coincide con el punto de solidificación.
Punto de ebullición
El punto de ebullición es la temperatura a la cual se produce el cambio de estado de líquido a gas en toda la masa del líquido. El punto de ebullición coincide con el punto de condensación.