Masa volumen densidad y estados de agregación a partir del
modelo cinético

LOS SISTEMAS MATERIALES

Las propiedades de los sistemas materiales pueden ser:

-Propiedades generales de todos los sistemas como la masa y el volumen

-Propiedades específicas que dependen de la clase de sustancia de la que están hechos como el color, brillo, dureza, densidad, etc.

Materia es todo lo que ocupa un espacio y tiene masa
Sustancia es un tipo concreto de materia
Sistema material es una porción de material que se considera de forma aislada para su estudio

MASA Y VOLUMEN

La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. La unidad de masa es el kilogramo. El volumen nos indica la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo la unidad del volumen es el metro cúbico. Se puede medir el volumen de líquidos y sólidos mediante una probeta graduada u otros recipientes aforados. La masa y el volumen son propiedades generales de los sistemas materiales y por tanto no permiten identificar un tipo de sustancia concreta

LA DENSIDAD DE LOS CUERPOS

La densidad de un material se define como la masa que corresponde a un volumen unidad de dicho cuerpo. D=m/v

ESTADO DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

Los sistemas materiales pueden presentarse en tres estados: sólido, líquidos y gas.

Sólidos: Tienen volumen fijo, forma fija, no se comprimen, no fluyen por si mismos, se llaman cristales si sus partículas están ordenadas y si no amorfos
Líquidos : Tienen volumen fijo, no tienen forma fija, son poco compresibles, difunden o fluyen por si mismos se denominan fluidos
Gas: Ocupan todo el volumen del recipiente que los contienen, No tienen forma fija, son fácilmente compresibles y se difunden y tienden a mezclarse con otros gases

CAMBIOS DE ESTADO

Variando la temperatura o la presión se puede modificar el valor de dichas fuerzas; las sustancias pasan de un estado de agregación a otro mediante un proceso llamado cambio de estado. Los cambios de estado se pueden esquematizar mediante:

Liquido Sólido-Solidificación
LiquidoGas-Vaporización
SólidoLíquido-Fusión
SólidoGas-Sublimación
GasLíquido-Condensación
GasSólido-Sublimación Regresiva

LAS TEMPERATURAS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN

La temperatura a la que funde una sustancia, a presión atmosférica se denomina temperatura de fusión y es igual a su temperatura de solidificación. La temperatura a la que hierve una sustancia, a presión atmosférica, se denomina temperatura de ebullición y es igual a su temperatura de condensación. Mientras duran los cambios de estado, la temperatura de las sustancias se mantiene constante absorbiendo o desprendiendo energía como calor.

-Por ejemplo con el agua para convertir 1 g de hielo a 0ºC en agua, es necesario comunicar energía. Esta energía se denomina calor latente de fusión del agua

-Para convertir 1 g de agua a 100ºC en vapor, también a 100º es necesario comunicar energía. Esta energía se denomina calor latente de vaporización del agua. Cada sustancia tiene sus propios colores latentes de fusión y vaporización.

EL MODELO CINÉTICO

El físico alemán Clausius desarrollo un modelo que pretendía explicar la naturaleza de la materia y reproducir su comportamiento. Se conoce como teoría cinético-molecular, o simplemente teoría cinética y fue desarrollada inicialmente para los gases. Puede resumirse en que: Todos los gases estan formados por un número de partículas, tan pequeñas que no se pueden ver ni con el microscopio, Estas partículas estan en continuo movimiento caótico: chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas y no pierden energía, el movimiento queda determinado por 2 tipos de fuerzas: unas actrativas o de cohesión, entre molécula no hay nada solo espacio vacío. El modelo es aplicable a sólidos y a líquidos y sólidos con una simple adptación a las características de cada estado.

-Sólidos las partículas están muy juntas aunque hay algunos huecos

-Líquidos Las partículas se mantienen a distancias similares que en los sólidos

-Gases Las partículas se mantienen muy alejadas unas de otras

1. Corta un círculo del mismo tamaño que la boca del vaso usando la cartulina y humedécelo.

2. Corta una vela con un tamaño de tan solo 3 cm. Recuerda extremar precauciones cuando uses materiales que corten o enciendan fuego en tus experimentos.

3. Coloca una vela en el vaso que llamaremos “A” y enciéndela.

4. Tapa el vaso “A” con el cartón que previamente cortaste y humedeciste y coloca encima del segundo vaso que llamaremos “B”. Presiona un poco el vaso “B” para lograr que el cartón húmedo funcione como sellador entre ambos vasos, y no entre más aire.

5. Cuando el oxigeno que contiene el aire atrapado dentro de ambos vasos se consuma se apagara la vela. En ausencia del aire la presión dentro de ambos vasos será menor a la exterior. Ahora intenta levantar el vaso “A”, levantando solo el vaso “B”.