Conceptos Clave de la Física y Química: Masa, Combustión y Terminología de Medición
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Conceptos Fundamentales de la Física y la Química
La Masa
La masa, en física, es la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de masa, en el Sistema Internacional de Unidades (SI), es el kilogramo (kg). Es una cantidad escalar y no debe confundirse con el peso, que es una fuerza.
La Combustión
La combustión es una reacción química en la que un elemento (combustible) se combina con otro (comburente, generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un óxido.
La combustión es una reacción exotérmica que produce:
Combustibles, Productos e Ignición
Los tipos más frecuentes de combustible son los materiales orgánicos que contienen carbono e hidrógeno. El producto de estas reacciones puede incluir monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), agua (H2O) y cenizas.
El proceso de destruir materiales por combustión se conoce como incineración.
Para iniciar la combustión de cualquier combustible, es necesario alcanzar una temperatura mínima, llamada temperatura de ignición o de inflamación.
Tipos de Combustión
Existen varios tipos de combustión, entre los cuales están la combustión incompleta y la completa:
- Combustión Incompleta: Se considera incompleta cuando parte del combustible no reacciona completamente porque el oxígeno no es suficiente. Se reconoce por una llama amarillenta.
- Combustión Completa: Ocurre cuando todo el carbono de la materia orgánica quemada se transforma en CO2. Se puede reconocer por la llama azul producida por la incineración del material.
La Llama
La llama es el resultado de una reacción química de oxidación y calor. Puede existir en temperaturas altas y bajas, dependiendo de la combustión.
Llama de un Mechero (Quemador Bunsen)
Es el producto de la reacción química de dos gases: un gas combustible y oxígeno.
Zonas de la Llama de un Mechero
- Zona Oxidante: Cono externo de la llama, generalmente de color violeta. Aquí ocurre la combustión completa.
- Zona Reductora: Cono interno de color azul. Aquí ocurre la combustión incompleta.
- Zona Fría: Se encuentra sobre el mechero, en la base de la llama. Es la zona de baja temperatura.
Diferencias en la Medición: Exactitud y Precisión
Precisión
La precisión se refiere a la dispersión del conjunto de valores obtenidos de mediciones repetidas de una magnitud. Cuanto menor es la dispersión, mayor es la precisión. Una medida común de la variabilidad es la desviación estándar de las mediciones, y la precisión se puede estimar como una función de ella.
Exactitud
La exactitud se refiere a qué tan cerca del valor real se encuentra el valor medido. En términos estadísticos, la exactitud está relacionada con el sesgo de una estimación. Cuanto menor es el sesgo, más exacto es un resultado.