CIENCIAS Y TECNOLOGÍA

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3 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA CURSO DE ACCESO A GRADO MEDIO

4 Primera edición septiembre 2011 Autores: Miguel Vaquero Herrera (coordinador) Tomás Gonzalvo Hernández Lucía Megino Peña M.ª Encarnación Pascual Alfaro Julio San Miguel Gállego Diseño de maquetación y de cubierta: INO reproducciones Edita: Gobierno de Aragón Impreso en España. Por: INO reproducciones Esta publicación electrónica, corresponde a los módulos formativos de los certificados de profesionalidad de nivel 2. El presente material tiene carácter educativo y se distribuye gratuitamente. Tanto en los textos como en las imágenes, aportadas por los autores, se pueden encontrar elementos de terceros. Si en algún momento existiera en los materiales elementos cuya utilización y difusión no estuvieran permitidas en los términos que aquí se hace, es debido a un error, omisión o cambio en la licencia original; si el usuario detectara algún elemento en esta situación podría comunicarlo al responsable de la edición, para que tal circunstancia sea corregida de manera inmediata.

5 INDICE Unidad 1: Propiedades de la materia Estados de la materia Propiedades Estados físicos Cambios de estado Gráficas de cambio de estado Ebullición y evaporación Escalas de temperaturas Medida de masas y volúmenes Unidades de masa Unidades de volumen y capacidad Determinación de densidades Identificación de sustancias Sustancias puras y mezclas Mezclas homogéneas y heterogéneas Separación de mezclas: Filtración y Decantación Otras técnicas de separación Disoluciones Tipos de disoluciones Composición de disoluciones Solubilidad y temperatura (sólidos) Solubilidad y temperatura (gases) Disoluciones comunes Unidad 2: Teoría atómico-molecular de la materia El modelo cinético de los gases Modelo atómico-molecular de la materia Principios del modelo Sólidos, líquidos y gases Elementos y compuestos Símbolos y fórmulas Átomos, moléculas y estructuras gigantes Estructura del átomo Número atómico y número másico Moléculas Tabla periódica de elementos Formulación y nomenclatura Sustancias importantes en la vida diaria Reacciones químicas Cambios físicos y cambios químicos Teoría de colisiones Ley de conservación de la masa Ecuaciones químicas Ajuste de reacciones [ 5 ]

6 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Unidad 3: Fuerzas y movimiento El movimiento Posición Desplazamiento Velocidad Gráficas del movimiento Más gráficas Aceleración Frenado Distancia de seguridad Las fuerzas Las fuerzas como interacción Formas de interacción Acción y reacción El efecto de las fuerzas El rozamiento La gravedad La caída de los cuerpos Unidad 4: La energía Tipos de energía Energía y cambios Qué es la energía? Clases de energía Energía cinética Energía potencial Unidades de energía Fuentes de energía Fuentes de energía no renovables El petróleo El carbón Fuentes de energía renovables Energía solar Energía eólica Energía hidráulica Consumo y ahorro de energía Transformaciones de la energía Principio de conservación de la energía Consumo de energía Rendimiento energético Ahorro energético Unidad 5: Transferencia de energía: calor, luz y sonido Introducción Calor y temperatura Temperatura, energía térmica y calor Efectos del calor Medida de la temperatura Equilibrio térmico Propagación del calor: la conducción Convección La radiación La luz y la visión La visión La propagación rectilínea de la luz [ 6 ]

7 Índice 2.3. La reflexión de la luz La refracción de la luz La descomposición de la luz El sonido Cualidades del sonido Propagación del sonido Reflexión del sonido Unidad 6: Los seres vivos y la diversidad Materia inerte y seres vivos La química de la vida La célula como unidad de vida La estructura de la célula La complejidad de la célula eucariota La célula vegetal Cómo se nutren las células Cómo se reproducen las células Cómo se relacionan las células con su entorno La organización de los seres vivos: unicelulares y pluricelulares La clasificación de los seres vivos Los cinco reinos El reino Monera El reino Protoctista El reino Hongos El reino Vegetal El reino Animal El reino Animal: Invertebrados El Reino Animal: Vertebrados Unidad 7: Seres vivos. Funciones vitales Funciones de nutrición Nutrición en animales Aparato digestivo y digestión en humanos Sistema respiratorio en humanos Sistema circulatorio en humanos Sistema excretor en humanos Visión de conjunto de la nutrición humana Nutrición en las plantas Funciones de relación en los animales Estímulos y receptores Coordinación nerviosa y hormonal Efectores y respuestas Funciones de reproducción Reproducción sexual en Angiospermas Reproducción humana Unidad 8: Las personas y la salud Concepto de salud Enfermedades Enfermedades infecciosas Enfermedades no infecciosas Sistema inmunitario Estilos de vida saludables Importancia de la alimentación Trastornos alimentarios [ 7 ]

8 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA 3.3. Efectos beneficiosos de la actividad física Salud afectivo- sexual Efectos de las drogas sobre la salud Unidad 9: Medio ambiente natural y ecosistemas Ecología y medio ambiente Los ecosistemas y sus componentes: biotopo y biocenosis Variedad de ecosistemas Los factores bióticos Los factores abióticos Adaptación de los seres vivos al medio Materia y energía en los ecosistemas Cadenas y redes tróficas El ciclo de la materia La energia viene del sol y no se recicla Biodiversidad: concepto e importancia Consecuencias de las actividades humanas sobre los ecosistemas El problema de la contaminación El agujero de la capa de ozono El calentamiento global La pérdida de Biodiversidad El problema de los residuos Un modelo que no se sostiene. Mirando al futuro Unidad 10: Materiales de uso técnico Materiales de uso técnico Clasificación Propiedades de los materiales Mecánicas Eléctricas y magnéticas Térmicas La Madera Formas comerciales Los metales Metales ferrosos Metales no ferrosos Conformación de metales Materiales plásticos Termoplásticos Termoestables Elastómeros Conformación de plásticos Extrusión y soplado Materiales de construcción Materiales pétreos Conglomerantes Materiales cerámicos Unidad 11: Técnicas de expresión y comunicación gráfica Normalización Formatos y líneas Instrumentos de dibujo Escuadra y cartabón Escalas Elección de escalas [ 8 ]

9 Índice 4. Trazados geométricos Trazados básicos Circunferencias Polígonos Sistema diédrico Vistas diédricas Trazado de vistas Perspectiva axonométrica Isométrica Caballera Acotación Normas Boceto y croquis Unidad 12: Energía eléctrica La electricidad Aplicaciones El circuito eléctrico Componentes Simbología Magnitudes eléctricas Instrumentos de medida Ley de OHM Tipos de circuitos Circuitos serie Circuitos paralelo Tipos de corriente Circuitos característicos [ 9 ]

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11 1 PROPIEDADES DE LA MATERIA INTRODUCCIÓN En esta unidad vamos a trabajar las propiedades generales y específicas de la materia y los cambios de estado de las sustancias. Concretando veremos propiedades tan importantes, y tan conocidas, como la masa, el volumen, la densidad, la solubilidad y las temperaturas específicas de fusión y ebullición. También trabajaremos las unidades de medida de estas propiedades. En fin, seguramente nada nuevo para ti. Es fácil, sólo tienes que recordar algunas cosas que ya sabrás y seguir la línea de trabajo marcada por estos materiales. Estas propiedades que tienen las sustancias en sus diferentes estados en la naturaleza nos permiten identificarlas. Pero las sustancias no se suelen mostrar puras sino mezcladas entre ellas formado disoluciones y mezclas heterogéneas. Aprenderemos a separarlas y prepararlas con la composición que en cada caso nos interese. Cuando termines de estudiar la unidad deberás ser capaz de: Describir las propiedades de los materiales que nos rodean, tales como la masa, el volumen, la densidad, la temperatura y los estados en que se presentan y sus cambios. Distinguir entre propiedades generales de la materia y propiedades específicas. Resolver problemas de cálculo de las magnitudes físicas asociadas a estas propiedades Reconocer los estados físicos de la materia y sus propiedades más importantes. Identificar los diferentes cambios de estado. Transformar grados Celsius en Kelvin y al revés. Interpretar gráficas de calentamiento o de enfriamiento de una sustancia. Determinar el estado físico de una sustancia a una temperatura dada sabiendo sus puntos de fusión y de ebullición. Describir el proceso de medida de masas y volúmenes de sólidos y de líquidos, así como el de sus densidades respectivas. Calcular masas o volúmenes de una sustancia dada su densidad. Identificar sustancias dados sus puntos de fusión y de ebullición y su densidad, utilizando una tabla de datos. Diferenciar entre mezclas y sustancias puras mediante las propiedades características de estas últimas. Conocer algunas técnicas de separación de mezclas (filtración, decantación, evaporación). Diferenciar las mezclas homogéneas de las mezclas heterogéneas. Diferenciar entre soluto y disolvente de una disolución. Identificar los distintos tipos de disoluciones (diluida, concentrada, saturada) en función de la solubilidad de la sustancia. [ 11 ]

12 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Diferenciar disolución concentrada de diluida, proponiendo métodos para concentrar o diluir una disolución dada. Determinar la composición de una disolución en % en masa, % en volumen y gramos por litro. Interpretar gráficas de solubilidad de sustancias en función de la temperatura. Realizar el diagrama de separación de una mezcla de sustancias. Justificar la diversidad de sustancias que existen en la naturaleza. Aplicar los contenidos estudiados a situaciones de interés en el entorno. 1. ESTADOS DE LA MATERIA Si miramos a nuestro alrededor, podemos distinguir las distintas clases de materia que forman los cuerpos que nos rodean. Cobre y Zinc El cobre y el zinc son dos metales sólidos bastante utilizados en nuestra sociedad. Para construir hilos, máquinas y piezas industriales. También para fabricar nuevos materiales, aleaciones. Además el cobre y el zinc, en pequeñas cantidades, son esenciales para la vida humana. Intervienen en el buen funcionamiento del sistema inmunológico y circulatorio, entre otros, y se encuentran en gran cantidad de alimentos habituales como legumbres, mariscos, ostras y nueces. Podemos definir la materia como todo lo que tiene masa y ocupa un espacio. Así distinguimos la leche del azúcar que utilizamos para endulzarla. Parece sencillo; ya que la leche es líquida y el azúcar sólido, aunque las dos sustancias son blancas. También distinguimos claramente el vidrio del aluminio de la ventana aunque los dos sean sólidos. Sin embargo, hay muchas situaciones en que distinguir dos sustancias no resulta tan sencillo. Piensa si sabrías distinguir oxígeno de nitrógeno (dos sustancias gaseosas), alcohol de agua (dos líquidos) o cobre de níquel (dos sólidos). Hilo de cobre Piezas de zinc Banco de imágenes del ISFTIC Sabes qué aleación forman el cobre y el zinc? Agua Fuente propia Alcohol Fuente propia [ 12 ]

13 Unidad 1: Propiedades de la materia 1.1. Propiedades Propiedades generales y específicas (o características) Todas esas sustancias, oxígeno, nitrógeno, agua, alcohol, cobre, níquel, son materia y cada una de ellas es distinta de las demás. Si todas son materia, han de tener algo en común, alguna propiedad que nos permite afirmar que todas ellas son materia. Entendemos por materia todo lo que tiene masa y ocupa un volumen. A cada tipo de materia se le llama sustancia (plata, agua, aire). Estas propiedades, masa y volumen, no permiten diferenciar las sustancias y se llaman propiedades generales. Las propiedades generales son aquellas que poseen todos los tipos de materia y, por eso, nos permiten saber qué cosas son materia y que cosas no lo son. Aunque son varias las propiedades generales de la materia nos vamos a centrar en esas dos, masa y el volumen. Nuevos materiales Últimamente se están utilizando nuevos materiales diseñados para cubrir necesidades específicas (aleaciones ligeras, materiales cerámicos, plásticos, etc.). Las propiedades generales, como masa y volumen, son las que no permiten reconocer la materia pero no sirven para diferenciar unas sustancias de otras. Quién no ha oído hablar del gore-tex, impermeable y transpirable, para prendas deportivas, o el PVC para puertas y ventanas? Por otro lado, como podemos distinguir una sustancia de otra, también debe haber algo que nos permite diferenciarlas. A simple vista podemos distinguir entre muchos tipos de sustancias: la madera, el plástico, el oro o la plata, y muchas más. Las propiedades específicas (o características) son aquellas que nos permiten distinguir un tipo de materia de otro. Las propiedades específicas (o caraterísticas) como densidad, temperatura de ebullición y temperatura de fusión, son las que permiten diferenciar unas sustancias de otras. Al contrario que las propiedades generales, existen muchas propiedades específicas: color, sabor, dureza, densidad, brillo, transparencia, conductividad térmica y eléctrica, temperatura de fusión, temperatura de ebullición, solubilidad, etc. Contesta El agua y el alcohol son dos líquidos incoloros, transparentes. A simple vista no se pueden distinguir pero tienen algunas propiedades distintas que sirven para identificarlos Qué propiedades utilizarías para distinguir el agua del alcohol? [ 13 ]

14 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Estado plasma Tal vez hayas oído hablar de un cuarto estado de la materia, el plasma. Se denomina plasma a un gas constituido por electrones y partículas cargadas (iones libres). Es el estado habitual en las estrellas, y lógicamente en nuestro Sol, debido a las altísimas temperaturas. Pero también lo tenemos cercano en materiales cotidianos como pantallas de plasma o tubos fluorescentes Estados físicos Estados físicos de la materia Hemos visto que no toda la materia es igual, que está compuesta por diferentes sustancias con sus propiedades específicas. Pero toda la materia que podemos observar se presenta en tres formas distintas o estados físicos de la materia: sólido, líquido o gaseoso. Toda la materia y todos los objetos materiales se pueden observar en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. En el Sol y las estrellas, lejos de nuestra Tierra, existe otro estado llamado plasma. Gas, sólido, líquido Banco de imágenes del ISFTIC Las sustancias sólidas se caracterizan porque tienen un volumen y una forma determinada. Hacer que modifiquen su forma suele ser difícil: son indeformables, aunque algunos sólidos son relativamente elásticos. Los líquidos tienen un volumen constante, su forma no es fija, se adaptan al recipiente en el que están ubicados. Los gases no tienen una forma ni un volumen fijo, adoptan la forma del recipiente que los contiene y ocupan todo su volumen. A diferencia de sólidos y líquidos los gases se pueden comprimir, variar su volumen, es decir que tienen la propiedad de la compresibilidad. Estados Sólido Líquido Gaseoso FORMA Fija Variable Variable VOLUMEN Fija Fija Variable Indeformable Si No No Compresibilidad No No Si En la siguiente actividad debes completar las frases arrastrando los rectángulos de cada estado físico correspondiente a cada sustancia a temperatura ambiente. Observa que sólo hay que utilizar tres estados por lo que resulta fácil. Completa líquido sólido gaseoso plasma El mercurio se encuentra en estado El amoniaco se encuentra en estado El estaño se encuentra en estado [ 14 ]

15 Unidad 1: Propiedades de la materia 1.3. Cambios de estado Sin embargo, el estado físico de una sustancia no es fijo, sino que depende de la temperatura a la que se encuentre. Así, normalmente el agua la vemos en estado líquido, pero si la metemos en el congelador, al bajar la temperatura por debajo de los 0 C, se congela y se convierte en hielo, que es agua en estado sólido. Si por el contrario la calentamos al fuego, hierve y se convierte en vapor de agua, se transforma al estado gaseoso. El cambio de un estado a otro depende de su temperatura. Si calentamos un sólido, más y más, pasará al estado líquido y gaseoso. Si enfriamos cualquier gas, más y más, pasará al estado líquido y sólido. La temperatura a la que se encuentra una sustancia es una propiedad general, pero la temperatura a la que cambia de estado es una propiedad específica. El punto de fusión y el punto de ebullición, propiedades específicas de las sustancias, son justamente las temperaturas a las que cambian de estado las diferentes sustancias. Y se llaman puntos de cambio de estado de una sustancia. Nombres de los cambios Como se puede comprobar en la figura los nombres de los cambios entre los tres estados de la materia son: Sólido Líquido: Fusión Líquido Sólido: Solidificación Líquido Gas: Vaporización Gas Líquido: Licuación o Condensación Sólido Gas: Sublimación Gas Sólido: Sublimación inversa En cada sustancia esos cambios de estado se dan a unas temperaturas fijas, siempre las mismas, llamadas temperatura de fusión (o punto de fusión) y temperatura de ebullición (o punto de ebullición). De modo que cada sustancia, agua, oro, oxígeno, mercurio, tiene sus puntos de fusión y ebullición específicos. Si sabes los puntos de cambio de estado de una sustancia, puedes llegar a identificarla utilizando una tabla de datos de propiedades específicas. Por ejemplo, si una sustancia funde (punto de fusión) a 0 C y hierve (punto de ebullición) a 100 C, casi puedes asegurar que se trata de agua. Cambios de estado (Autor: Josell7, bajo licencia Creative Commons) Así que todas las sustancias pueden estar en los tres estados. Pero a temperatura ambiente (unos 20 C) diremos que el agua es un líquido, el oxígeno es un gas y el hierro es un sólido. [ 15 ]

16 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Elige las correctas Selecciona dos respuestas correctas de las cuatro siguientes en relación a los cambios de estado. Las sustancias gaseosas tienen una temperatura de fusión baja El paso de líquido a gas se llama licuación La temperatura no varía mientras se produce el cambio de estado La temperatura de fusión de una sustancia es mayor que la de ebullición [ 16 ]

17 Unidad 1: Propiedades de la materia 1.4. Gráficas de cambio de estado Ahora tenemos la gráfica del calentamiento de una sustancia desde -20 ºC hasta 160 ºC, en 35 minutos. La sustancia al recibir calor pasa por los estados sólido (estado inicial) a -20 ºC, líquido y gaseoso. Todos sabemos que al calentar una sustancia su temperatura aumenta, pero cuando llega al punto de fusión su temperatura no aumenta mientras está cambiando de estado (de sólido a líquido). Sólo cuando se ha producido el cambio de estado y toda la sustancia está en estado líquido, sigue aumentando su temperatura al recibir calor. El calor necesario para que se produzca el cambio de estado de una sustancia se llama Calor latente y mientras se está produciendo el cambio de estado, su temperatura no cambia. Contesta Observa la gráfica, que corresponde al calentamiento de una sustancia sólida. Indica cuáles son sus puntos de fusión y de ebullición, así como el estado físico a los 3 minutos, a los 12 minutos y a los 33 minutos. Tienes idea de qué sustancia se trata? [ 17 ]

18 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Olla a presión Si calentamos agua en un recipiente cerrado, como puede ser una olla a presión, el vapor no puede escapar, sino que queda atrapado dentro del recipiente mezclándose con el aire y aumentando su presión sobre el líquido. Esto hace que aumente la temperatura de ebullición del agua por encima de 100 ºC y que los alimentos se encuentran a temperatura mayor y se cocinan antes. Todas las ollas de vapor deben tener una válvula de seguridad para que, una vez alcanzada cierta temperatura, el vapor pueda escapar. En caso contrario la presión del vapor podría hacer estallar la olla Ebullición y evaporación Al proceso de cambio de estado de líquido a gas lo llamamos Vaporización. Pero podemos observar diferentes comportamientos en ese cambio. Vapor de agua (Banco de imágenes del ISFTIC) Para que el agua líquida hierva, pase a vapor de agua, tenemos que calentarla hasta su temperatura de ebullición que es 100 ºC. Pero si dejamos un vaso de agua descubierto, podemos observar como al cabo de los días disminuye su contenido. El agua se ha evaporado sin llegar a los 100 ºC. Al primer cambio lo llamamos Ebullición y al segundo Evaporación; son dos formas de vaporización distintas. Este proceso de evaporación no debe ser confundido con la ebullición: Ebullición Se produce a una temperatura determinada (punto de ebullición). Afecta a todo el líquido. Se efectúa de forma tumultuosa. Evaporación Se produce a cualquier temperatura. Afecta sólo a la superficie del líquido. No cambia la apariencia tranquila del líquido. Además al evaporarse, parte del líquido se transforma en vapor y ejerce una presión, que se conoce como presión de vapor. Esta presión depende de la temperatura y del líquido en cuestión. Cuando la temperatura, el aumento de temperatura, hace que la presión de vapor iguale la presión atmosférica, el líquido entra en ebullición alcanzando el punto de ebullición. Esto produce el interesante fenómeno de la olla a presión. Completa el texto La evaporación es un proceso por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado. A diferencia de la ebullición, este proceso se produce a cualquier, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto de. [ 18 ]

19 Unidad 1: Propiedades de la materia 1.6. Escalas de temperaturas La magnitud que explica las nociones comunes de caliente o frío se llama temperatura. En general podemos decir que un objeto caliente tendrá una temperatura alta, y un objeto frío tendrá una temperatura baja. La temperatura se mide con termómetros que pueden ser calibrados según tres escalas de temperatura. La escala Kelvin (K) o escala absoluta, la escala Celsius (ºC) antes llamada centígrada y la escala Fahrenheit (ºF) que antes se utilizaba en la mayoría de los países anglosajones y ahora sólo se emplea en los Estados Unidos para usos no científicos y en determinadas industrias como la del petróleo. El grado Kelvin (K) es la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades (SI). En la escala Kelvin se asocia el valor cero (0 K) al cero absoluto, es decir a la menor temperatura posible. Por eso se llama escala absoluta de temperaturas y es la más empleada en ámbitos científicos. Sin embargo fuera del ámbito científico el uso de la escala Celsius es el más extendido. Escalas temp. Fuente propia Pasar de la temperatura Celsius a la Kelvin, y viceversa, es muy sencillo. Hay que tener en cuenta la referencia del agua y sus temperaturas de fusión y ebullición. Estas dos escalas se llaman centígradas porque en ambos casos hay 100 grados de diferencia entre los puntos de ebullición y de fusión de agua: Temp. Celsius Temp. Kelvin Temperatura de ebullición del agua 100 ºC 373 K Escala Fahrenheit Otra escala de temperaturas que tal vez conozcas es la escala Fahrenheit (ºF). Antes se utilizaba en la mayoría de los países anglosajones y ahora sólo se emplea en los Estados Unidos para usos no científicos y en determinadas industrias como la del petróleo. La escala se establece entre las temperaturas de fusión y ebullición del agua, que son 32 F y 212 F, respectivamente. De modo que la equivalencia entre las escalas Celsius y Fahrenheit son: 0 ºC = 32 ºF 100 ºC = 212 ºF Si un amigo nos llama desde New York y nos dice que está a 88 grados de temperatura en verano, no nos debe preocupar; son 88 ºF que equivalen a 31 ºC Temperatura de fusión del agua 0 ºC 273 K Temperatura mínima posible ºC 0 K Por tanto: T(K) = T(ºC) ó T(ºC) = T(K) Entonces 30 grados Celsius serán: 30 ºC = = 303 K Y 200 grados Kelvin serán: 200 K = = - 73 ºC Elige la correcta La temperatura de fusión del aluminio es de 659 ºC (escala Celsius). Cuál será esa temperatura en la escala Kelvin? [ 19 ]

20 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Contar, medir,... Actualmente los números los utilizamos para contar, para ordenar, para calcular y para medir: Contar es establecer una correspondencia entre los elementos de dos conjuntos (ej. números naturales y días). Ordenar es especificar el rango de cada elemento determinado dentro de un grupo (1º, 2º,...). Calcular es obtener unas cantidades a partir de otras mediante cálculos matemáticos. Y Medir es relacionar el objeto de medida con una unidad de medida para saber cuántas veces esa unidad está contenida en lo que estamos midiendo. 2. MEDIDA DE MASAS Y VOLÚMENES La necesidad de medir es paralela a nuestra historia como humanos. Nuestros antepasados han tenido curiosidad por medir su altura, el peso propio y el peso de los alimentos que iban a comprar en el mercado o el tiempo que les costaba ir y volver desde su casa. Balanza de brazos Banco de imágenes del ISFTIC Balanza electrónica Y para medir utilizamos los números. El sistema de numeración que utilizamos ahora es el sistema decimal de posición. Tiene la ventaja de usar pocas cifras (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), pero con significados distintos según el lugar que ocupen. Así la cifra 7 significa 7 unidades en el número 87, pero significa 70 unidades en el 473. Ahora vas a aprender a medir masas con balanzas, así como volúmenes de líquidos con probetas y volúmenes de sólidos por inmersión en un líquido. En los laboratorios se utilizan habitualmente balanzas digitales (electrónicas), pero con las tradicionales de brazos se ve el mecanismo de pesada: la masa en ambos platillos debe ser la misma para que la balanza esté equilibrada, como verás en las actividades que realizarás a continuación. Probeta ISFTIC [ 20 ]

21 Unidad 1: Propiedades de la materia 2.1. Unidades de masa Las propiedades de la materia se miden con las unidades de medida. Antiguamente cada país tenía sus propias unidades de medida y eso representaba grandes problemas. Por ello en un intento de unificación, en la Conferencia de Pesas y Medidas de París, en 1960, se aceptó el Sistema Internacional de Unidades (S.I.). Este sistema (S.I.) fija las unidades fundamentales correspondientes a las magnitudes (propiedad a medir): Magnitudes (propiedades) Longitud Masa Tiempo Temperatura Unidades fundamentales y símbolos metro (m) kilogramo (kg) segundo (s) kelvin (K) Superficie metro cuadrado (m 2 ) Volumen metro cúbico (m 3 ) Cada unidad tiene múltiplos y submúltiplos. Por ejemplo la Masa. Son múltiplos y submúltiplos del kg, y unidades bastante empeladas: La tonelada (Tm) o megagramo (Mg); 1 Tm = kg El gramo (g); 1 kg = g El miligramo (mg); 1 kg = m Ordena Ordena de mayor a menor las siguientes masas (recuerda que para compararlas hay que pasarlas a la misma unidad): g 2 3,56 kg 3 44 hg mg [ 21 ]

22 CIENCIAS Y TECNOLOGÍA Medir volúmenes Realiza el experimento interactivo (por Internet) de medida de los volúmenes de sólidos, por el método de inmersión, con una probeta conteniendo agua. Para ello, deberás leer el volumen de líquido en la probeta al principio y el que alcanza cuando se sumerge cada uno de los objetos. La diferencia entre las dos lecturas nos dará el volumen del objeto. Al final comprueba los resultados de los tres ejercicios corona, esfera y muestra de oro). Piensa si habría otra forma de medir, o calcular, el volumen de la esfera Unidades de volumen y capacidad El volumen se mide en metros cúbicos (m 3 ), también en decímetros cúbicos (dm 3 ) y en centímetros cúbicos (cm 3 ). Aquí el cambio de unidades será: 1 m 3 = dm 3 = cm 3 También son muy utilizadas las unidades de capacidad para medir volúmenes. Las más importantes son el litro (L) y el mililitro (ml). La equivalencia es de 1 L = ml. En la imagen podemos ver la equivalencia entre la unidad de Volumen (dm 3 ) y la unidad de Capacidad (L), es decir: 1 dm 3 = 1 litro (L) Imagen Litro-dm 3 Autor desconocido por tanto dm 3 que es 1 m 3 será igual a litros (L) que es 1 kl, es decir: 1 m 3 = 1 kl y también 0,001 dm 3 que es 1 cm 3 será igual a 0,001 litros (L) que es 1 ml, es decir: 1 cm 3 = 1 ml Los volúmenes de los objetos se pueden medir por inmersión en agua o con cálculos matemáticos si son cuerpos geométricos definidos. Por ejemplo, un prisma recto de base rectangular, como el de la figura, mide 2 m de alto, 15 dm de ancho y 333 cm de fondo. Su volumen en cm 3 será: V= A x B x C = 200 cm x 150 cm x 333 cm = cm 3 O sus equivalentes; cm 3 = 9990 dm 3 = 9,99 m 3. Hemos calculado que el volumen del prisma es de 9,99 m 3 = 9,99 kl Ordena Ordena de mayor a menor, los volúmenes de los depósitos de agua de cuatro ciudades españolas L m hl 4 70 hm 3 [ 22 ]