Explorando la Materia: Propiedades, Cambios de Estado y Cálculos Físicos
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Conceptos Fundamentales de la Materia y sus Propiedades
Las partículas que componen la materia están en continuo movimiento. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es su movimiento.
Efecto de la Temperatura, el Volumen y la Cantidad de Gas en la Presión
Variaciones de Presión por Temperatura
- Aumento de la presión: Al aumentar la temperatura, las partículas se mueven a mayor velocidad y, por lo tanto, chocan más con las paredes del recipiente que las contiene.
- Disminución de la presión: Al disminuir la temperatura del gas, las partículas se mueven a menor velocidad y, por lo tanto, chocan menos con las paredes del recipiente.
Variaciones de Presión por Volumen
- Disminución de la presión: Al disponer de más espacio para moverse, las partículas pierden fuerza de movimiento y chocan menos con las paredes del recipiente.
- Aumento de la presión: Al disponer de menos espacio, las partículas chocan más entre sí y con las paredes del recipiente.
Variaciones de Presión por Cantidad de Gas
- Aumento de la presión: Al haber más gas en un mismo espacio, las partículas actúan como cuando disminuye el volumen, chocando más.
- Disminución de la presión: Al haber menos gas en un mismo espacio, las partículas actúan como cuando aumenta el volumen, chocando menos.
Características de los Estados de la Materia
A continuación, se detallan las propiedades clave de los estados sólido, líquido y gaseoso:
| Estado | Forma | Volumen | Fuerzas de Atracción | Tipo de Movimiento de Partículas |
|---|---|---|---|---|
| Sólido | No se adapta al recipiente | No se adapta al recipiente | Fuertes fuerzas de atracción que las mantienen ordenadas en una estructura cristalina | Vibración en posición fija |
| Líquido | No se adapta (adopta la forma del recipiente) | Se adapta (volumen definido) | Menores que en el estado sólido, pero permanecen cercanas unas de otras | Vibración, traslación y rotación sin perder el contacto entre ellas |
| Gas | Se adapta al recipiente | Se adapta al recipiente (ocupa todo el volumen disponible) | Prácticamente nulas | Vibración, rotación y traslación libre |
Diferencias entre Evaporación y Ebullición
| Característica | Evaporación | Ebullición |
|---|---|---|
| Temperatura | Depende de la presión atmosférica, pero ocurre a temperaturas inferiores a los 100ºC | Depende de la presión atmosférica, pero ocurre aproximadamente a 100ºC (a nivel del mar) |
| Lugar donde ocurre | Solo en la superficie del líquido | En toda la masa del líquido |
| Dependencia | Depende del tipo de líquido | Depende del tipo de líquido |
Conversión de Unidades de Temperatura
Las fórmulas para convertir entre grados Celsius (ºC) y Kelvin (K) son:
K = ºC + 273ºC = K - 273
Verdadero o Falso: Conceptos sobre la Materia
A continuación, se presentan afirmaciones con su correspondiente veracidad y explicación:
- Falso: Los gases se adaptan a la forma del recipiente que los contiene.
- Falso: Los líquidos pueden modificar su forma.
- Verdadero.
- Verdadero.
- Falso.
- Verdadero.
- Falso: La presión de un gas se debe al espacio que ocupa. Al disminuir el espacio, aumenta la presión.
- Falso: La presión disminuye.
- Falso: La presión se hace mayor.
El Proceso de Fusión de un Sólido
Las moléculas de un sólido solo vibran en una posición fija. Si calentamos progresivamente un sólido hasta alcanzar su punto de fusión, la energía cinética de sus partículas va aumentando, de modo que rompen el modelo cristalino y empiezan a moverse más. La temperatura se mantiene constante hasta que el sólido se haya fundido por completo.
Cálculos de Densidad, Masa y Volumen
Ejercicio a)
- Densidad (d): 8,96 g/cm3
- Masa (m): 4,48 Kg = 4480 g
- Volumen (V): ? L
- Fórmula: V = m/d
- Cálculo: V = 4480 g / 8,96 g/cm3 = 500 cm3
- Conversión: 500 cm3 = 0,500 dm3 = 0,5 L
Ejercicio b)
- Densidad (d): 11,34 g/cm3
- Volumen (V): 5 m3 = 5.000.000 cm3
- Masa (m): ? Kg
- Fórmula: m = d * V
- Cálculo: m = 11,34 g/cm3 * 5.000.000 cm3 = 56.700.000 g
- Conversión: 56.700.000 g = 56.700 Kg
Nota: Las partículas que lo componen están en continuo.