BLOQUE III: Un modelo para describir la estructura de la materia
CARACTERISTICAS DE LOS MODELOS EN LA CIENCIA
¿QUÉ ES UN MODELO?
Representación abstracta, conceptual, gráfica, visual, física o matemática de fenómenos, sistemas o procesos con el fin u objetivo de analizarlos, descrbirlos, explicarlos, simularlos, controlarlos y pedecirlos.
CARACTERISTICAS:
* El modelo representa una teoría de la realidad, tratando de hacer ver, lo que comprende al fenómeno para poderlo estudiar.
* La dimensión de un modelo, es importante para su visibilidad ver mejor los detalles, problemas o causas que se necesitan investigar.
* El modelo, también tiene que servir para ilustrar una actividad de experimentación.
Como ya sabemos los modelos son representaciones estructurales; así que podemos decir que tienen mucha importancia ya que a través de estos se intenta explicar los sucesos o fenómenos en la vida para un mejor entendimiento así como también poder predecir su efecto o acción.
MATERIA CONTINUA Y DISCONTINUA
UN POCO DE HISTORIA
Desde la antigüedad los cietíficos debatían acerca de la naturaleza de la materia: ¿los cuerpos estaban constituidos de un material continuo o estaban formados por pequeños ladrillos de material? Los defensores de la primera corriente sostenían que la materia era continua y que no había espacios vacíos. Según ellos, una manzana se podría dividir tantas veces como se quisiera y siempre tendríamos un trozo de manzana. Sus opositores eran los atomistas que sostenían que llegado cierto tamaño, la materia ya no sería divisible. Según los atomistas, al dividir un trozo de manzana una y otra vez, llegaríamos a dividir un trozo que ya no tendría las características de la manzana sino que sería uno de esos elementos que forman parte de todos los materiales. Y estos elementos serían indivisibles.
MATERIA CONTINUA:
Se dice que la materia es continua cuando al dividirla en partes cada vez mas pequeñas estas no cambiaran sus propiedades.
Materia que puede dividirse sin límite hasta quedar en partes cada vez más pequeñas.
MATERIA DISCONTINUA:
Si la materia continua dice que al dividirse en trozos mas pequeños estos isguen teniendo las mismas propiedades entonces podemos decir que la materia discontinua es aquella que una vez llegando al atómo cuando se divide, esta ya no podra dividirse mas.
DEMOCRITO:
Filósofo griego, defensor de la corriente atomista. Probablemente discípulo de Lucipo, también atomista. Sostenía que todo el material estaba hecho del mismo elemento y que las diferencias entre las distintas sustancias se debían al tamaño y distribución de esos átomos en cada cuerpo. También propuso que la luz era una emanación de átomos que llevaban la imagen del cuerpo iluminado.
Para él los átomos eran indivisibles y eternos. Por eso sostenía que no había muerte ni nacimiento sino transformaciones, uniones y separaciones de átomos.
ARISTOTELES:
Aristóteles creía que toda la materia existente en el universo estaba compuesta por cuatro elementos básicos: tierra, agua, fuego y aire. Estos elementos sufrían la acción de la gravedad que son la tendencia de la tierra y del agua a hundirse y la ligereza que es la tendencia del aire y del fuego a ascender.
También creía que la materia era continua, es decir, que cualquier clase de materia podía dividirse sin límite hasta quedar en partes cada vez más pequeñas. Sin embargo, algunos sabios griegos como Demócrito, sostenían que la materia era discontinua y que estaba constituída por átomos.
NEWTON:
Newton decía que la materia era también en sí misma, por sí misma, desde sí misma, independiente del Tiempo y del Espacio Absolutos. Todo cuerpo por tener materia, tenía masa inercial; pero también tenía masa gravitacional.
Newton creyó además que la Materia era continua y que el Cosmos era infinito, con infinitud de astros, desplegados en el Espacio y en el Tiempo Absolutos. Un Universo regido por una única ley: la Gravitación Universal.
APORTACIONES DE CLAUSIUS:
formuló la ley que le hizo mundialmente famoso, conocida hoy en día como el segundo principio de la termodinámica: "El calor no puede pasar nunca por sí mismo de un cuerpo más frío a otro más caliente".
Este principio, también llamado principio de la entropía, concepto que él mismo introdujo y definió un poco más tarde, en 1865, y que afirma: en la práctica técnica el proceso de paso del calor de un cuerpo a una temperatura superior a otro que está a una temperatura más baja, no puede realizarse de manera inversa sin que se produzcan como consecuencia de ello modificaciones permanentes en el entorno. De ello se deduce que la energía liberada cuando la temperatura desciende de una valor "Ta" a otro "Tb" no se transforma completamente en energía mecánica, el rendimiento energético de esta transformación es como máximo de 1-Tb/Ta. Así se solucionaba un problema latente entre los científicos de su tiempo, que teorizaban sobre si era posible o no convertir totalmente la energía calorífica en trabajo.
APORTACIONES DE MAXWELL:
Maxwell fue un brillante científico y su primer gran aporte a la ciencia fue la descripción de la naturaleza de los anillos de Saturno.
Investigó sobre la visión de los colores, los principios de la termodinámica e incluso acerca de la elasticidad.
También estudió el calor y el movimiento de los gases, para formular la teoría cinética de los gases de Maxwell-Boltzmann, que muestra la relación entre temperatura, calor y movimiento molecular. Además introdujo las ideas estadísticas en la mecánica clásica.
APORTACIONES DE BOLTZMAN:
Físico austriaco cuyas aportaciones en el campo de la teoría cinética de gases marcaron el desarrollo posterior de diversos campos de la Física. Su novedosa aplicación de métodos probabilísticos a la mecánica permitió una fundamentación teórica de las leyes fenomenológicas de la termodinámica y marcó el camino para el desarrollo posterior de la termodinámica del no equilibrio.
Instrucciones: Realiza la siguiente lectura y al finalizar, lee cuidadosamente, reflexiona y contesta las preguntas que se encuentran en la parte de abajo, hazlo en tu libreta.
Uno de los objetivos fundamentales de la Física y la QuímiIca es explicar las propiedades de la materia por medio de un modelo o teoría.
El modelo nos da una descripción microscópica en contraste con la descripción macroscópica que se obtiene por medio de los sentidos.
El modelo que explica los estados de agregación y los cambios de estado es el MOLECULAR.
Sólo si pensamos que la materia esta compuesta de pequeñas partículas, a las que nombramos moléculas, explicaremos de manera sencilla y lógica no sólo las propiedades de forma y volumen sino todas las propiedades.
Según éste modelo de materia, todo lo que vemos está formado por unas partículas muy pequeñas, que son invisibles aún a los mejores microscopios y que se llaman moléculas. Las moléculas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en movimiento, se encuentran a una cierta distancia unas de otras. Entre las moléculas hay espacio vacío.
Pero sin embargo ¿cómo una misma sustancia puede presentar aspectos tan distintos como cuando se encuentra en estado sólido, líquido o gaseoso?.
Si las partículas son iguales la única explicación es que en cada estado las partículas se disponen de manera diferente.
Las partículas de los sólidos se encuentran muy próximas, y las fuerzas de atracción entre ellas son muy intensas, su único movimiento es el de vibración.
Las partículas de los líquidos vibran y forman conglomerados que se desplazan unos respecto a otros.
Las partículas de los gases se encuentran muy separadas entre sí, y se mueven a grandes velocidades, prácticamente libres de fuerzas de atracción.
PREGUNTAS:
- ¿Que podemos explicar gracias al modelo cinético molecular?
- Según este modelo ¿de que esta formada la materia y que caracteristicas tiene eso que la forma?
- ¿que hay entre cada molécula?
- Según la lectura, ¿cómo son las fuerzas de cohesión y el movimiento en cada estado de agregación?
Te dejo este prezi sobre la naturaleza continua y discontinua de la materia. http://prezi.com/dig-xwdqrfdd/naturaleza-continua-y-discontinua-de-la-materia-antecedentes-historicos/#
A continuación te dejo este video para que entiendas mejor la teoría cinético molecular en gases.
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