menos juntas que en los sólidos y más juntas que en los gases.

Transcripción

1 T2:Los estados de la materia. 1.- Los estados físicos de la materia. La materia puede encontrarse en los siguientes estados físicos de agregación. a)sólido: Tienen forma y volumen constante, por la acción de una fuerza exterior no se comprimen ni se expanden, al variar la temperatura se dilatan y se contraen. Ejm: Hielo, azúcar, metales. b)líquidos: Tienen volumen constante y forma variable, por la acción de una fuerza exterior no se comprimen ni se expanden, al variar la temperatura se dilatan y se contraen. Ejm: Agua, aceite, alcohol. c)gases: Tienen volumen y forma variable, por la acción de una fuerza exterior se comprimen y se expanden, al variar la temperatura se dilatan y se contraen. Ejm: Vapor de agua, butano. d)plasma: Es un gas con carga eléctrica. Ejm: El Sol. e)cristal líquido: Son sólidos cristalinos que cambian al variar la temperatura o la corriente eléctrica que les llega. Ejm: Pantallas de teléfonos móviles. 2.- La teoría cinética y los estados de la materia. Según la teoría cinética. a) La materia está formada por partículas muy pequeñas que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado de agregación en el que se encuentren. b) Las partículas se mueven. Cuanto mayor es la rapidez con la que se mueven, mayor es la temperatura de la materia. Esto sucede siempre, incluso cuando la materia está en reposo La teoría cinética y los sólidos: En los sólidos las partículas están fuertemente unidas, formando estructuras tridimensionales ordenadas y rígidas, y sus partículas solo pueden vibrar. Propiedades: -Forma y volumen constante debido a las fuerzas que mantienen a las partículas en su posición. -No se expanden ni se comprimen debido a las fuerzas que mantienen a las partículas en su posición, y a que están las partículas muy juntas. -La densidad de los sólidos es mayor que la de los líquidos y de los gases ya que sus partículas están más juntas. -Los sólidos se dilatan al aumentar la temperatura ya que su vibración se hace más intensa y esto hace que las partículas se separen un poco, y por eso aumentan su volumen. Cuando disminuye la temperatura ocurre lo contrario La teoría cinética y los líquidos: En los líquidos las partículas están unidas, formando pequeños grupos que pueden deslizarse unos sobre otros, y sus partículas además de vibrar más intensamente, pueden trasladarse. Propiedades: -Forma variable debido a los pequeños grupos pueden deslizarse o trasladarse adoptando la forma del recipiente que los contiene. -Volumen constante debido a las uniones entre las partículas que no permiten una separación muy grande. -No se expanden ni se comprimen debido a las fuerzas que mantienen a las partículas unidas, y a que las partículas están bastante juntas. -La densidad de los líquidos es menor que la de los sólidos y mayor que la de los gases ya que sus partículas están menos juntas que en los sólidos y más juntas que en los gases. -Los líquidos se dilatan al aumentar la temperatura ya que su vibración se hace más intensa y esto hace que las partículas se separen más, y por eso aumentan su volumen. Cuando disminuye la temperatura ocurre lo contrario La teoría cinética y los gases: En los gases las fuerzas entre las partículas son tan débiles que se mueven con total libertad, existiendo un gran espacio de separación entre ellas y sus partículas además de vibrar más intensamente, pueden trasladarse. Propiedades: -Forma y volumen variable debido a las débiles uniones entre las partículas, estas se mueven libremente por todo el recipiente que las contiene. -Se expanden y se comprimen con facilidad debido a las grandes distancias que separan sus partículas, una fuerza exterior puede unirla disminuyendo esas distancias. -La densidad de los líquidos es menor que la de los sólidos y mayor que la de los gases ya que sus partículas están menos juntas que en los sólidos y más juntas que en los gases. -Los gases se dilatan al aumentar la temperatura ya que sus partículas están muy separadas Cuando disminuye la temperatura ocurre lo contrario. 3. Las leyes de los gases: Las variables de los gases son (P=presión en atmosferas (atm); V=volumen en litros (L) y Temperatura en grados Kelvin (K)). Ecuación para pasar de grados centígrados a Kelvin K=ºC Ley de Boyle-Mariotte: T=cte. Cuando un gas permanece a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen permanece constante. P 1 V 1 =P 2 V 2. Por tanto P y V son inversamente proporcionales. Ejm: Si tenemos una esponja en la mano y aumentamos la 1

2 presión, apretándola, vemos que su volumen disminuye, y si aflojamos su volumen aumenta Ley de Gay-Lussac: V=cte. Cuando un gas permanece a volumen constante, el cociente entre la presión y la temperatura permanece constante. P 1 /T 1 =P 2 /T 2. Por tanto P y T son directamente proporcionales. Ejm: Una bombona de butano situada al Sol del mediodía en verano podría explotar, ya que si aumenta la Temperatura también aumenta la Presión interior Ley de Charles: P=cte. Cuando un gas permanece a presión constante, el cociente entre el volumen y la temperatura permanece constante. V 1 /T 1 =V 2 /T 2. Por tanto V y T son directamente proporcionales. Ejm: Un globo que se encuentre puesto al Sol aumenta su temperatura y también aumenta su volumen. Para despejar las incognitas (T 2 ) que se hallan en el denominador en las ecuaciones de GL y de CH le damos la vuelta a las dos fracciones, es decir GLà P 1 /T 1 =P 2 /T 2 le damos la vuelta T 1 /P 1 =T 2 /P 2 ; y después pasamos P 2 multiplicando al otro lado del =. CHà V 1 /T 1 =V 2 /T 2 le damos la vuelta T 1 /V 1 =T 2 /V 2 ; y después pasamos V 2 multiplicando al otro lado del =. 4.- Los cambios de estado. Podemos conseguir que un cuerpo o un sistema material cambie de estado calentándolo (dándole energía) o enfriándolo (quitándole energía) El cambio de sólido a líquido se llama fusión y el cambio de líquido a sólido, solidificación. Para una sustancia pura (ejm: agua) ambos cambios se producen a la misma temperatura llamada temperatura o punto de fusión El cambio de líquido a gas se llama vaporización (evaporación y ebullición) y el cambio de gas a líquido, condensación. Para una sustancia pura (ejm: agua) ambos cambios se producen a la misma temperatura llamada temperatura o punto de ebullición. Diferencia entre ebullición y evaporación: La ebullición ocurre el cambio en todo el seno del líquido y siempre ocurre a la misma temperatura, mientras que la evaporación se da solo en la superficie del líquido y puede ocurrir a cualquier temperatura El cambio de sólido a gas se llama sublimación y el cambio de gas a sólido, sublimación regresiva. Ejm: el alcanfor es una sustancia que se sublima y se usa para evitar que las polillas de la ropa se la coman Resumen de los cambios de estado: -Progresivos si al calentar pasamos de sólido a líquido y por último a gas. -Regresivos si al enfriar pasamos de gas a líquido y por último a sólido. 5. La teoría cinética y los cambios de estado. a) Cuando calentamos un sólido, las partículas vibran más y el sólido se calienta (primer tramo de la gráfica) b) Si seguimos calentando hay un cambio de estado de sólido a líquido y la temperatura de cambio de estado permanece constante (segundo tramo de la gráfica). c) Cuando todo está en estado líquido y seguimos calentando la sustancia aumenta su temperatura y aumenta el movimiento de sus partículas (tercer tramo de la gráfica). d) Si seguimos calentando hay un cambio de estado de líquido a gas y la temperatura de cambio de estado permanece constante (cuarto tramo de la gráfica). e) Cuando todo está en estado gas y seguimos calentando la sustancia aumenta su temperatura y aumenta el movimiento de sus partículas (quinto tramo de la gráfica) Cambio de estado bajo ciertas condiciones. La temperatura de cambio de estado depende de las condiciones en las que se encuentre, así: -A presión de 1 atm el agua hierve a 100ºC. -A una presión superior a 1 atm el agua hierve por encima de los 100ºC. A una presión inferior a 1 atm el agua hierve por debajo de los 100ºC. Por regla general, un aumento de la presión hace que aumente la temperatura de ebullición de las sustancias, y viceversa Los estados del agua y la meteorología. 2

3 -Nubes: están formadas por gotas de agua muy pequeñas o cristalitos de hielo, que se han condensado debido a que la temperatura desciende con la altura. -Lluvia: Cuando las gotas de agua de las nubes se hacen más grandes se precipitan y caen al suelo. -Niebla: Son nubes que están a baja altura y en lugares con altos grados de evaporación. -Nieve: Si la temperatura es muy baja, las gotas de agua se congelan y caen en pequeños cristalitos. -Hielo: Ocurre cuando la temperatura baja por debajo del punto de solidificación. -Granizo: Cuando la gotas de agua se congelan y son arrastradas nuevamente a la nube por vientos ascendentes se forma el granizo. -Rocío: Cuando la temperatura del suelo es de cero grados, la humedad del ambiente condensa en gotitas de agua en las plantas y en el suelo. -Escarcha: Ocurre cuando el rocío se congela -Estela blanca de los aviones: El vapor de agua de la combustión del combustible se condensa en gotitas de agua debido a las bajas temperaturas que hay en las alturas. -Vapor de la respiración: Es el vapor de agua que expulsamos y que se condensa en gotitas de agua en los días de mucho frio. ACTIVIDADES A REALIZAR: en la siguiente página. 3

4 4

5 5

6 EJERCICIOS DE EXAMEN: 1.- Un gas a una presión de 2 atm ocupa 5L y su temperatura es de 15 ºC, Qué volumen ocupará a una temperatura de -10ºC si la presión no se modifica. Datos: P1= à P2= V1= à V2= T1= à T2= 1.- Ley de 2.- Ecuación: 3.- Despejar la incógnita: 4.- Transformar la temperatura al sistema internacional. 5.- Sustituir datos: Sol: 2.- Un gas ejerce una presión de 5 atm si su temperatura es de 0 ºC, Qué temperatura tendrá si el la presión aumenta hasta 20 atm si el volumen no se modifica. Datos: P1= à P2= V1= à V2= T1= à T2= 1.- Ley de 2.- Ecuación: 3.- Despejar la incógnita: 4.- Transformar la temperatura al sistema internacional. 5.- Sustituir datos: Sol: 3.- Coloca en cada flecha el nombre de cada transformación o cambio de estado. 4.- Explica con tus palabras: a) Como se forma el granizo. b) Como se forma la escarcha. c) Que le pasa a la temperatura en los cambios de estado.d) Como explica la teoría cinética que un sólido se pueda calentar y aumente su temperatura. 6