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martes, 10 de febrero de 2015

                                            La materia y su composicion 

Objetivos

En este tema aprenderas sobre:

    la materia, sus propiedades, constitucion y medida.
    la estructuramicroscopica de la materia.
    la teoria cinetica de la materia.
    los principales estados de agregacion de la materia.
    los cambios de estado de agregacion de la materia.
    la medida de los principales propiedades materiales.
    sistema internacional de medida y unidades
    ejemplos de los tipos de magnitudes y unidades.

¿Que es la materia?


con palabras sencillas,podemos decir que materia es todo lo que existe, ocupa un espacio y se puede pesar. Materia son los cuerpos que vemos, tocamos, medimos, etc. De una forma mas rigurosa, materia se define como:


                           Materia es todo lo que existe, tiene masa y volumen.


    la masa y el volumen son dos propiedades fundamentales de la materia que estudiaremos en este       tema.
    si pudieramos ver los cuerpos materiales con un microscopio muy potente, veriamos que todos los       cuerpos estan formados por unas pequeñas particulas llamadas atomos.
    hay atomos de diferentes tipos. Los atomos se pueden diferenciar entre si por su masa (unos pesan       mas que otros), por su tamaño (unos mayores que otros) y por la forma que tienen de unirse a otros     atomos.   

    todos los cuerpos materiales estan formados por unas particulas llamadas atomos.










    En este tema consideraremos a los atomos como eternos e indestructibles.
 
    Union de atomos
 
    los atomos pueden unirse entre si, formando compuestos. Estos atomos que se unen pueden ser           iguales o distintos. Cuando los atomos se unen se dice que forman enlaces.







    La fuerza con la que se unen los atomos depende del tipo o naturaleza de los atomos que se unen.
    Hay atomos que se atraen entre si con mucho fuerza se unen muy fuertemente y otros que                   practicamente no se atraen nada y no se unen.              
 
    Los atomos dependiendo de su naturaleza pueden unirse entre si formando enlaces.



   Temperatura

   Intuitivamente asociamos la temperatura de un cuerpo a si este caliente o frio. La pregunta es:¿que               diferencia hay entre un cuerpo con mas temperatura que otro con menos?
   Si mirasemos las particulas o atomos que componen un cuerpo,veriamos que estas se mueven, y se      mueven, y se mueven mas rapido cuanto mayor es la temperatura del cuerpo y viceversa. Si ,las particulas  ganan energia aumenta y si la pierden baja.

            
   la temperatura esta directamente relacionada con la rapidez ( velocidad ) o energia que tienen los atomos     o particulas que componen los cuerpos.
   
  El aparato mas utilizado para medir la tempèratura es el termometro.





 teoria cinetica de la materia.

 Los cuerpos estan formados por atomos, que puieden unirse entre si, tienen energia y estan en movimiento. Que los atomos esten unidos o separados entre si depende de dos factore:

   1)De la fuerza con la que los atomos se atraen, que depende del tipo de atomo que se unen.
   2)De la temperatura o energia que poseen los atomos.Si los atomos se mueven mas rapido ( mas temperatura      ) sera mas facil que se separen que si se mueven mas lentos( menos temperatura ).
      
    Que los atomos esten unidos entre si depende del tipo de atomo y de temperatura.
    Por ello, las sustancias estan en estado solido, liquido o gas.

             

                               ESTADOS DE LA  MATERIA GASEOSO

    Las particulas de los gases se atraen muy poco entre si y estan separadas.

   La estructura microscopica de los gases explica que presenten las siguientes propiedades:
   Su forma y su volumen es la del recipiente que lols contiene. Se pueden comprimir ( reducir o aumentar su tamaño ).Pueden fluir ( vajar de un sitio a otro deslizandose por el medio ). Los gases presion ( fuerza sobre las paredes del recipiente que los contienen ).
   
   Las temperaturas altas favorecen que las sustancias esten en estado gaseoso.


                        SOLIDO
   

    Las particulas de los solidos se  atraen con mucha fuerza entre si y estan fuertemente unidas.
    La estructura microscopica de los solidos explica que presenten las siguientes propiedades:
    Su forma y volumen son fijos y no varian. Son imcompatibles ( no se reducen al ser presionados ). No fluyen. Los solidos ejercen presion solo sobre los cuerpos que estan apoyados en el.
   
    Las temperaturas bajas favorecen que las sustancias esten en estado solido.


  
                       LIQUIDO


La estructura microscopica de los liquidos explica que presenten las siguientes propiedades:
    Su forma es la del recipiente que lo contiene y su volumen es fijo, no varia. son incomprensibles (no se reducen al ser presionados). Pueden fluir. Los liquidos ejercen presion sobre las paredes de los recipientes que los contienen.

Las temperaturas intermedias favorecen que las sustancias esten en estado liquido.


            2.Propiedades de la materia


Masa

Todos los cuerpos tienen masa. Una definicion de la masa es: "cantidad de materia que tienen un cuerpo"

Otra manera mas intuitiva de definir la masa es: la masade un cuerpo se relaciona directamente con la cantidad de atomos o particulas que contiene. Cusantos mas atomos mas masa y viceversa.

 La masa de un cuerpo mide la cantoidad de atomos o particulas que contiene.

 Nota:tambien depende del tipo de atomo ya que unos atomos tienen mas masa que otros.


     
                Volumen

Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.

Todos los cuerpos existen tienen volumen, ya que ocupan un lugar en el espacio.

El volumen de un cuerpo es el que ocupan los atomos que componen mas el espacio entre ellos (espacio interatomico).

El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro cuerpo a la vez (principio de impenetrabilidad de los cuerpos).


Densidad

Hemos visto que todos los cuerpos tienen masa y volumen, es decir qure estan formados por atomos que ocupan un espacio.

A la division entre la masa y el volumen de un cuerpo se le llama densidad.

    Los atomos de un cuerpo pueden estar mas o menos juntos, es decir, en un mismo espacio pueden haber mas o menos atomos.
    Un cuerpo denso es aquel que tiene muchos atomos en un espacio determinado, es decir , los atomos estan muy juntos. Mientras que si hay mucho espacio entre ellos sera poco denso.





Otras propiedades de la materia

Los cuerpos materiales tienen otras muchas propiedades.A continuacion comentaremos algunas de ellas a modo de ejemplo:

    dureza. Indica si es facil o dificil de rayar.
    indice de refraccion. Indica si la luz y las ondas viajan mas o menos rapido en el interior de un cuerpo.
    Calor especifico. Indica si hay que dar mas o menos energia para calentar o enfriar el cuerpo.
    Conductividad electrica y termica. Indica si el calor y la electricidad pasan o no con facilidad a traves del       cuerpo.


Dimensiones de los cuerpos
          
En el espacio que conocemos hay tres dimensiones llamadas:ancho, largo y alto.
Todos los cuerpos son tridimensionales ( 3 dimensiones ), por ejemplo: un balon, una silla, un coche, etc.¡
Sin embargo, hay cuerpo que tienen una mimension mucho mas pequeña que las otras dos.Son cuerpos bidimensionales.Por ejemplo, un folio o un mantel son muy finos y en la practica se tienen en cuenta dos dimensiones: ancho y largo.
Hay cuerpos, como por ejemplo un hilo o una cuerda, en los que predomina una sola dimension, son cuerpos unidimensionales.

Cambios de estado

Hemos visto que el estado de una sustancia depende de dos factores: naturaleza de la sustancia ( de ella depende la fuerza de union entre sus atomos ) y temperatura ( de ella depende la energia o rapidez con la que se mueven los atomos ).
Un cuerpo en estado solido al que se aumentan su temperatura hace que sus particulas se muevan mas rapido hasta que se separan y pasa a estado liquido o gaseoso. Lo contrario pasa si se baja la temperatura, las particulas tendran menos energia y tenderan a estar en estado liquido o solido.

Las temperaturas intermedias favorecen que las sustancias esten en estado liquido

Magnitud, medida y unidades

magnitud. Es cualquier propiedad ( del universo ) que se puede medir o calcular de alguna forma. ejemplos: tiempo, masa, fuerza, longitud, velocidad, aceleracion, etc.

Medida.Es el resultado de comparar dos magnitudes de la misma naturaleza.
Ejemplos: cuando se mide el tiempo se compara lo que tarda en ocurrir algo con lo que tardan las  agujas del reloj en dar las vueltas, estoy comparando un tiempo ( fenomeno ) con otro ( reloj ).

Unidad de medida.Cantidad de una determinada magnitud que se toma como referencia. Actualmente las establece el sistema internacional de uunidades ( S.I.)
Ejemplo: La unidad de tiempo es el segundo, por tanto comprado lo que tarda cualquier fenomeno con el segundo.

Sistema internacional (S.I)

El Sistema Internacional (S.I) es un sistema de unidades establecido por una conferencia internacional.
El SI tambien se llama "sistema metrico" y fue creado en 1960. La gran mayoria de los paises utiliza este sistema de unidades.

Magnitudes. El SI ha establecido siete magnitudes como fundamentales o basicas. Todas las demas son derivadas y utilizan a las fundamentales para definirse.
Unidad de medida.El SI asigna una magnitud a cada unidad. Tambien establece las equivalencias entre las unidades del SI y otras unidades de la misma magnitud.

Conversion de unidades

Las unidades pueden tener multiplos o submultiplos que son prefijos que se colocan delante de la unidad y que la multiplican o dividen respectivamente por la unidad seguida de ceros.
Ejemplo: Un kilometro son mil metros (kilo multiplica por mil al metro).
Una misma magnitud pueden medirse con distintas unidades, una de ellas es elegida por el SI y las otras no, pero tienen una equivalencia entre ellas.Ejemplos:metros y millas. Ambos miden longitud, pero el metro es la unidad del SI
Para convertir unas unidades entre otras, o pàra cambiar entre los multiplos y submultiplos de una misma unidad, se pueden usar: multiplicacion o division por la unidad seguida de ceros, las reglas de tres, formulas y los factores de conversion.

Masa

Masa.Cantidad de materia que tienen un cuerpo.
tipos de magnitud: Fundamental.
Unidad SI:Kilogramo(kg).
Instrumentos de medida:Balanza, bascula, granatario, peso ....
Otras unidades:Libra onza, UTM, arroba, quintal, grano, tonelada ...... 
Ejemplo:2 kg.La magnitud medida es la masa en la unidad kilogramos. La cantidad medida es 2 (hay 2 veces un kilogramo). Se ha medido con una balanza.

Longitud

Longitud.Distancia entre 2 puntos.
Tipo de magnitud:Fundamental
Unidad SI:metro (m).
Instrumentos de medida:cinta metrica, regla dde medir, tecnicas laser....
Otras unidades:yarda, milla marina, milla terrestre, pie, cuarta, codo.....
Ejemplos:5 m. La magnitud medida es la longitud en la unidad metros. La cantidad medida es 5 (hay 5 veces un metro). Se ha medido con una cinta metrica.


Tiempo

Tiempo.Duracion de un fenomeno
Tipo de magnitud:fundamental.
Unidad SI:segundos(s).
Instrumentos de medida:cronometro, reloj digital, reloj de arena, clepsidra.....
Otras unidades:minuto, hora, dia, mes, año, cron, eon......
Ejemplo:8m.La longitud medida es el tiempo en la unidad segundos. La cantidad medida es 8 (hay 8 veces un segundo).Se ha medido con un cronometro.

Temperatura

Temperatura.Medida de la cantidad de energia de ,las particulas de un cuerpo
tipo de magnitud:fundamental
Unidad SI:Kelvin(K).
Instrumentos de medida:termometro, termopar, resistencia electrica...
Otras unidades:grado celsius, fahrenheit, reaumur......
Ejemplo:3 K.La magnitud medida es la temperatura en la unidad Kelvin.
La cantidad medida es 3 (hay 3 veces un Kevin). Se ha medido con termometro.

Superficie

Superficie.espacio bidimensional que ocupa un cuerpo.
Tipo de magnitud:derivada
Unidad SI:metro cuadrado(M2)
Medida:superficie =longitud1 x longitud2
Otras unidades:area, acre, milla cuadrada, rood.....
Ejemplo:2 m2.La magnitudmedida es la superficie en la unidad metro cuadrado.La cantidad medida es 2 (hay 2 veces un metro cuadrado).Se ha medido con una formula (largo por ancho).

Volumen

Volumen.Espacio tridimensional que ocupa un cuerpo.
Tipo de  magnitud:derivada
Medida:volumen= longitud1 x longitud2 x longitud3. Probeta, pipeta, bureta, matraz aforado....
Otras unidades:litro,barril, pinta, galon, gota, taza.....
Ejemplo:3 m3.La magnitud medida es el volumen en la unidad metro cubico. La cantidad medida es 3 (hay 3 veces un metro cubico). Se ha medido con una formula (largo por ancho por alto).

Densidad

Densidad.Relacion entre la masa que tiene un cuerpo y el espacio que este ocupa.
Tipo de magnitud:derivada.
Unidad SI:kilogramo/metro cubico (kg/m3)
Medida:densidad= masa/volumen. Densimetro, picnometro, balanza hidrostatica.....
Otras unidades:gramos por milimetro, onza por pulgada cubica, slug por pie cubico, libra por galon ...
Ejemplo:6KG/m3.La magnitud medida es la densidad en la unidad kilogramos por metro cubico. La cantidad medida es 6 (hay 6veces un kilogramo en metro cubico). Se ha medido con un densimetro.

RECUERDA LO MAS IMPORTANTE

La materia y su composicion
-Materia es todo lo que existe, tiene masa y volumen.
-todos los cuerpos materiales estan formados por unas particulas llamadas atomos.
-Los atomos dependiendo de su naturaleza pueden unirse entre si formando enlaces.
-La temperatura esta directamente relacionada con la energia que tienen los atomos o particulas que componen los cuerpos.
-Que los atomos esten unidos entre si depende del tipo de atomos y de la temperatura.

Estados de la materia
-Las particulas de los gases se atraen muy poco entre si y estan separadas.
-Las particulas de los solidos se atraen con mucha fuerza entre si y fuertemente unidas.
-Las particulas de los liquidos se atraen con fuerza intermedia entre si y las particulas estan unidas pero se mueven o deslizan unas con respecto de otras.
-El estado de una sustancia depende de dos factores: naturaleza de la sustancia y temperatura.

Propiedades de la materia
-La masa de un cuerpo mide la cantidad de atomos o particulas que contiene.
- Volumen es el espacio que ocupa un cuerpo.
-A la division entre la masa y el volumen de un cuerpo se le llama densidad. d= m/v
-en el espacio que conocemos hay 3 dimensiones: ancho, largo y alto.
Los espacios con 3 dimensiones se llaman tridimensionales, en los que predominan 2, bidimensionales, en los que predomina1, unimensionales.

Medida y materia
-Una magnitud es cualquier propiedad que se puede medir.Medir es comparar dos magnitudes y la cantidad que se toma como referencia para compararlas es la unidad de medida.
-El sistema internacional (SI) es el organismo encargado de estudiar, establecer y clasificar, las magnitudes y unidades....
-Las magnitudes se clasifican en fundamentales y derivadas. Las derivadas utilizan a las fundamentales .
-Ejemplo de magnitudes fundamentales son: masa, longitud, tiempo y temperatura. Ejemplos de magnitudes derivadas son: superficie, volumen y densidad.