Estados de la materia. (Sólido, Líquido, Gaseoso).
Preguntas iniciales.
¿Conoces los estados en la que se presentan la materia?
Sí
¿Cuáles son?
Sólido, Líquido y gaseoso
¿Cómo influye la temperatura en los cambios de estado físico?
La materia está hecho por partículas muy pequeñas, y existen fuerzas que las mantienen unidas, pero también hay fuerzas que intentan separarlas unas de otras, el aumento de temperatura hace que estas partículas presenten una mayor energía cinética, si esta energía logra vencer las fuerzas de cohesión podrá realizarse un cambio de estado y eso dependerá de las propiedades de cada material, por lo contrarió, si la temperatura disminuye, la energía cinética tambien lo hace, y la fuerza de cohesión podrá vencer provocando cambios de estado en sentido inverso (gas -> líquido -> sólido).
¿Cuáles objetos o sustancias de tu casa son líquidos, sólidos y gases?
Sólidos:
Cucharas
Platos
Silla
Mesa
Tupper
Líquidos:
Agua
Aceite
Miel
Alcohol
Vinagre
Leche
Gas:
Gas doméstico o n-butano
Spray para cabello
Aire que respiramos
Vapor de agua al hervir comida
¿Cuál es el estado de agregación de los seres humanos?
El ser humano no tiene un estado de agregación principal, nosotros estamos hechos de diferentes sistemas, por ejemplo el sistema circulatorio que se encarga de transportar la sangre que está en estado líquido, el sistema óseo, que es la estructura de nuestro cuerpo y está en estado sólido y el sistema digestivo, que aquí se produce el metabolismo de nuestros alimentos y producimos gases llamados flatulencias, en el sistema respiratorio transformamos el oxigeno en dióxido de carbono que se encuentran en estado gaseoso.
Los tres estados de la materia.
Por lo menos al principio, todas las sustancias pueden existir en tres estados: sólido, líquido y gas. Como se muestra en la figura 1, los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia que media entre las moléculas.
En un sólido, las moléculas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento.
Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse.
En un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas.
Son posibles las conversiones entre los tres estados de la materia sin que cambie la composición de la sustancia. Al calentar un sólido (por ejemplo, el hielo) se funde y se transforma en líquido (agua). (La temperatura en la que ocurre esa transición se denomina punto de fusión.) Su calentamiento adicional convierte el líquido en gas. (Esta conversión sobreviene en el punto de ebullición del líquido).
Por otra parte, el enfriamiento de un gas hace que se condense en la forma de líquido. Al enfriar adicionalmente éste, se congela, es decir, toma una forma sólida. Los tres estados de la materia se muestran en la figura 2. Advierta que las propiedades del agua son únicas entre las sustancias comunes, ya que las moléculas en su estado líquido están más cerca unas de otras que en el estado sólido.
Fig 1. Representación microscópica de un sólido, un líquido y un gas
Fig 2. Los tres estados de la materia. Un lingote caliente transforma el hielo en agua y luego el agua en vapor de agua.
Resumen de video.
Las fuerzas de cohesión permiten que las moléculas se mantengan juntas en un líquido o sólido, la energía cinética de un líquido no rompe la fuerza de cohesión que las une, pero si calentamos el sistema, la energía cinética aumenta hasta vencer la fuerza de cohesión y éste se convierte en gas.
¿A qué se deben los cambios físicos en los materiales?
Al cambio de temperatura, energía cinética y a las fuerzas de cohesión de cada materia, una diferencia de estos puede cambiar el estado de la materia.
¿Cómo saben que el alcohol se evapora al dejar abierto el frasco?
Por el olor. Existe una fuerza llamada Fuerzas de Van Ders Walls que son responsables de empujar las moléculas a la superficie venciendo las fuerzas de cohesión por un solo momento, el viento transporta esas moléculas por el ambiente hasta llegar a nuestras narices, a eso se le llama volatilidad, y es una propiedad que tienen los líquidos.
¿Por qué se derrite el chocolate cuando lo tienen en su mano por un tiempo prolongado?
Por la transferencia de calor de nuestra mano al chocolate, nuestra temperatura corporal es de 37 °C y la temperatura de fusión del chocolate es de 33 °C aunque eso depende de la calidad de chocolate, y a esto le podemos sumar la temperatura ambiente,
¿Cómo harían una paleta de hielo con agua de limón?
Colocando agua de limón en un molde (puede ser un vaso), colocarle una cuchara al centro del molde y colocarlo al congelador, esperar 8 horas aproximadamente.
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