Dilatación y estados de agregación de la materia: resumen
Resumen
El texto explica la dilatación cúbica en sólidos, con su fórmula y la relación entre el coeficiente cúbico y el lineal, y compara la dilatación de líquidos y gases. También presenta los cuatro estados de agregación de la materia y los procesos de fusión y solidificación.
Puntos clave
- En sólidos, la dilatación cúbica es el aumento de volumen al calentarse: Vf = Vi(1 + 3αΔT).
- El coeficiente de dilatación cúbica es el triple del lineal: α = 3β.
- Los líquidos se dilatan más que los sólidos, y su dilatación real suma la del líquido y la del recipiente.
- Todos los gases se dilatan por igual, más que los líquidos.
- Los cuatro estados de agregación son sólido, líquido, gaseoso y plasma, y dependen de las fuerzas de unión entre partículas.
- La fusión es el paso de sólido a líquido, es endotérmica y ocurre a temperatura constante.
- La solidificación es el paso de líquido a sólido por enfriamiento y es exotérmica.
Dilatación
Dilatación cúbica
En los sólidos, cuando predominan sus tres dimensiones (ancho, largo y altura), como en un prisma, una esfera o un cubo, al exponerse al calor, se produce un incremento en el volumen, conocido como dilatación cúbica o volumétrica. La fórmula para calcular el volumen final (Vf) en un sólido es:
Vf = Vi(1 + 3αΔT)
Donde:
- Vi es el volumen inicial
- α es el coeficiente de dilatación cúbica
- ΔT es la variación de temperatura
El coeficiente de dilatación cúbica (α) es el triple del valor del coeficiente de dilatación lineal (β) para cada sustancia, ya que al tratarse de tres dimensiones (largo, ancho y altura), el cálculo es:
α = 3β
Dilatación de líquidos
Los líquidos se dilatan más que los sólidos, pero adoptan la forma del recipiente que los contiene, que también se dilata. Por lo tanto, su dilatación real es la resultante de la dilatación aparente del líquido más la del recipiente.
Dilatación de gases
Los gases se dilatan aún más que los líquidos, y a diferencia de estos, todos los gases se dilatan por igual.
Estados de agregación o fases
En física, al modificar las condiciones de temperatura y presión de una sustancia o mezcla, se pueden obtener distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia. Estos estados dependen de las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen. Los estados de agregación más conocidos y observables son cuatro:
- Sólido
- Líquido
- Gaseoso
- Plasma
Cambios de los estados de agregación
Fusión
Es el cambio de estado de agregación de la materia que ocurre cuando un sólido pasa al estado líquido. Es un proceso endotérmico, es decir, que absorbe energía para llevarse a cabo. La temperatura a la que ocurre el cambio de estado permanece constante hasta que el sólido pase completamente al estado líquido.
Solidificación
Es el paso de una sustancia del estado líquido al estado sólido por medio del enfriamiento (proceso exotérmico).
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Qué es la dilatación cúbica?
Es el aumento de volumen que sufre un sólido cuando predominan sus tres dimensiones y se expone al calor. Se calcula con la fórmula Vf = Vi(1 + 3αΔT).
¿Qué relación hay entre el coeficiente cúbico y el lineal?
El coeficiente de dilatación cúbica (α) es el triple del coeficiente de dilatación lineal (β), es decir, α = 3β.
¿Qué diferencia hay entre fusión y solidificación?
La fusión es el paso de sólido a líquido y absorbe energía, mientras que la solidificación es el paso de líquido a sólido por enfriamiento y libera energía.
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