¿Cómo se mide el volumen de un sólido irregular?

Se usa el método de inmersión en agua. Se mide el volumen de agua que desplaza el sólido al introducirlo en una probeta.

¿Qué es la densidad?

Es la masa dividida entre el volumen: densidad = masa / volumen. Se expresa comúnmente en g/cm³ o kg/m³.

¿Por qué flota un material?

Un material flota en agua si su densidad es menor a 1 g/cm³, como el corcho o el poliestireno expandido. Si su densidad es mayor, se hunde.

Propiedades de la Materia: Volumen, Masa y Densidad

Resumen

El documento explica el volumen, la masa y la densidad de la materia, y cómo medirlos en sólidos, líquidos y gases. Trata también la elasticidad, el peso y la gravedad, y recoge una tabla de densidades de sustancias habituales. Por último, define otras propiedades, como la solubilidad, la dureza y la conductividad.

Puntos clave

El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. En los sólidos irregulares se mide por inmersión en agua.
La masa es la cantidad de materia de un cuerpo y se mide con una balanza.
La densidad es la masa dividida entre el volumen, y se expresa en g/cm³ o kg/m³.
Un material con densidad mayor a 1 g/cm³ se hunde en agua, y uno con densidad menor a 1 g/cm³ flota.
El volumen de un gas disminuye al aumentar la presión, según la ley de Boyle.
El peso es igual a la masa por la gravedad.

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Propiedades de la Materia: Volumen, Masa, Densidad y Otras Características

El Volumen

El volumen es el espacio tridimensional que ocupa un cuerpo, definido por su largo, ancho y alto.

Formas de Medir el Volumen

Líquidos: Se utiliza una probeta o bureta graduada para medir directamente el volumen del líquido.
Sólidos regulares: Se calcula multiplicando largo x ancho x altura.
Sólidos irregulares: Se utiliza el método de inmersión en agua. Se mide el desplazamiento del volumen de agua en una probeta al introducir el sólido.
Gases: Se puede medir recogiendo el gas en una probeta invertida llena de agua, midiendo el volumen de agua desplazado.

Factores que Afectan el Volumen

Temperatura: Generalmente, el volumen aumenta al aumentar la temperatura y disminuye al disminuirla.
Presión: El volumen de un gas disminuye al aumentar la presión y aumenta al disminuirla (Ley de Boyle).

La Masa

La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide con una balanza.

Formas de Medir la Masa

Sólidos: Se utiliza una balanza de platillos o una balanza electrónica.
Líquidos: Se puede medir indirectamente. Primero, se mide la masa del recipiente vacío. Luego, se mide la masa del recipiente con el líquido. La diferencia entre ambas masas es la masa del líquido.
Gases: Se puede calcular la masa de un gas utilizando la ecuación de los gases ideales (PV=nRT) si se conocen el volumen, la presión y la temperatura, o midiendo la diferencia de masa de un recipiente antes y después de llenarlo con el gas.

Elasticidad

La elasticidad es la propiedad que tienen algunos materiales de deformarse bajo la acción de una fuerza y recuperar su forma original cuando la fuerza cesa.

Factores que Afectan el Estiramiento

Magnitud de la fuerza aplicada.
Longitud inicial del material.
Grosor del material.
Tipo de material.
Masa del objeto (si la fuerza es el peso).

Peso y Gravedad

Peso = masa x gravedad. La gravedad es la fuerza de atracción que ejerce la Tierra (o cualquier planeta) sobre los objetos en su superficie. A mayor masa del planeta, mayor atracción gravitatoria. A mayor masa del objeto, mayor fuerza de atracción.

Un newton es la fuerza necesaria para sostener en la Tierra un cuerpo con una masa de aproximadamente 100 gramos.

Los gases ocupan un espacio y su volumen puede variar más fácilmente que el de sólidos y líquidos.

Densidad

Densidad = Masa / Volumen. Se expresa comúnmente en g/cm³ o kg/m³.

Densidades de Algunas Sustancias

Agua: 1.00 g/cm³
Alcohol etílico: 0.79 g/cm³
Poliestireno expandido (porexpán): 0.01 - 0.015 g/cm³
Corcho: 0.20 - 0.24 g/cm³
Hierro: 7.8 g/cm³
Cobre: 8.9 g/cm³
Oro: 19.3 g/cm³
Gas metano: 0.0007 g/cm³
Aire: 0.0013 g/cm³
Gas butano: 0.0026 g/cm³

Los materiales con densidad mayor a 1 g/cm³ se hunden en agua, mientras que los que tienen densidad menor a 1 g/cm³ flotan.

Otras Propiedades de los Materiales

Solubilidad: Cantidad de sustancia que se puede disolver en 100 gramos de agua.
Temperatura de ebullición: Temperatura a la cual una sustancia pasa del estado líquido al gaseoso.
Temperatura de fusión: Temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al líquido.
Tenacidad: Capacidad de un material para resistir golpes sin romperse (lo contrario a fragilidad).
Dureza: Resistencia de un material a ser rayado.
Conductividad térmica: Capacidad de un material para transmitir el calor.
Conductividad eléctrica: Capacidad de un material para conducir la corriente eléctrica.
Tensión superficial: Resistencia que oponen los líquidos a ser penetrados en su superficie. (Ejemplo: el aire frío no asciende, el aire caliente sí, lo que permite el vuelo de un globo aerostático).