MATERIA

Es todo lo que nos rodea, todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. La química es la ciencia que estudia la materia, sus propiedades, su constitución cualitativa y cuantitativa, los cambios que experimenta, así como las variaciones de energía que acompañan a todas las transformaciones en las que interviene. Los cambios que la materia sufre involucra ganancia o pérdida de energía.

Todos los cuerpos u objetos celestes del Universo, y por tanto todo lo que se encuentra a nuestro alrededor, están formados por materia. Por ejemplo, en el caso de las estrellas podemos asegurar que la materia se transforma en energía. Por eso se afirma que todo el Universo está formado, básicamente, de materia y energía. 

Cada cuerpo formado por materia a su vez está compuesto por los alrededor de 92 elementos que se encuentran en la tabla periódica de forma natural. El primer elemento, y de estructura más simple de todos, es el hidrógeno, elemento básico en la constitución de las estrellas como el Sol. Este elemento es el más ligero y también el más abundante, constituyendo más del 75% en masa y más del 90% en número de átomos del Universo. Así hay otros elementos como el uranio, el elemento con mayor peso atómico de entre todos los elementos que se encuentran en la naturaleza y que, junto a todos los elementos con pesos atómicos superiores al del hierro, se origina de forma natural durante las explosiones de supernovas. 

Energía:

Es la capacidad para hacer un trabajo.

Cuerpo:

Es la capacidad para hacer un trabajo.

Clasificación de la materia

Se puede distinguir varios subtipos de materia con base en su composición y propiedades. La clasificación de la materia incluye sustancias, mezclas, elementos y compuestos, además de los átomos y moléculas. 

Sustancias puras

Una sustancia es una forma de materia que tiene composición definida (constante) y propiedades distintivas. Son ejemplos de ello el agua, amoniaco, azúcar de mesa (sacarosa), oro y oxígeno. Las sustancias difieren entre sí por su composición y se pueden identificar según su aspecto, color, sabor y otras propiedades. 

Elementos (sustancia simples) y compuestos 

Las sustancias pueden ser elementos o compuestos.

Un elemento es una sustancia que no se puede separar en otras más sencillas por medios químicos. Hasta la fecha se han identificado 114 elementos. La mayoría de ellos se encuentran de manera natural en la Tierra. Los otros se han obtenido por medios científicos mediante procesos nucleares.

Los átomos de muchos elementos pueden interactuar entre sí para formar compuestos. Por ejemplo, la combustión del hidrógeno gaseoso con el oxígeno gaseoso forma agua, cuyas propiedades difieren claramente de las correspondientes a los elementos que la forman. El agua consiste en dos partes de hidrógeno por una de oxígeno. Así pues, el agua es un compuesto, o sea, una sustancia formada por átomos de dos o más elementos unidos químicamente en proporciones fijas.

A diferencia de las mezclas, los compuestos sólo se pueden separar en sus componentes puros por medios químicos. 

Mezclas 

Una mezcla es una combinación de dos o más sustancias en la que éstas conservan sus propiedades distintivas. Algunos ejemplos familiares de ello son el aire, los refrescos, la leche y el cemento. Las mezclas no poseen composición constante. 

Las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas. 

Mezclas Homogéneas(soluciones) 

Están formadas por dos o más componentes y presentan una sola fase. Cuando se disuelve una cucharada de azúcar en agua, se obtiene una mezcla homogénea, en la que la composición de la mezcla es uniforme.

Mezclas Heterogéneas

Están formados por dos o más componentes y presentan dos o más fases. Por ejemplo al mezclar arena con virutas de hierro, tanto una como las otras se mantienen separadas En tal caso, se habla de una mezcla heterogénea porque su composición no es uniforme.

Clasifica entre sustancia pura, mezcla homogénea y mezcla heterogénea

• Aire: mezcla homogénea
• Perfume: mezcla homogénea
• Oxígeno en un tanque de oxígeno de un hospital: sustancia pura compuesta
• Yodo: sustancia pura simple.
• Azúcar: sustancia pura compuesta.
• Tierra y agua: mezcla homogénea.
• Café con leche: mezcla homogénea.
• Papel y aserrín: mezcla homogénea.
• Cloro: sustancia pura simple.
• Piedras y arena: mezcla homogénea.

SISTEMA MATERIAL

Un sistema material es un elemento o conjuntos de elementos que se aísla imaginariamente para facilitar su estudio, por Ej. 

• Recipiente con sal disuelta en agua
• Mezcla de agua y alcohol
• Recipiente con hielo y agua

Los sistemas están formados por fases, si son homogéneos por una sola fase, si son heterogéneos pueden tener dos, tres, cuatro o múltiples fases.

Ejercicios

A) Identifica los componentes de los siguientes sistemas materiales:

-Agua salada con trozos de hielo.  2 componentes

-Agua, aceite y trozos de corcho.   3 componentes

-Una ensalada de tomate, lechuga y zanahoria rallada.  3 componentes

-Agua con naftalina, carbón y trozos de hielo.    4 componentes

-Un té de hierbas con azúcar.    1 componente

-Una barra de chocolate con maní.    2 componentes

-Agua,2 clavos de hierro,2 clavos de bronce y hierro en polvo.  6 componentes

-Alcohol,acetona,agua y aire filtrado.   1 componente

B) Indica cuántas fases posee cada uno de los sistemas materiales mencionados anteriormente.

- 1 fase

- 2 fases

- 2 fases

- 3 fases 

- 1 fase

- 1 fases

- 5 fases

- 1 fase

PROPIEDADES DE LA MATERIA

Cada material o sustancia tiene un conjunto de propiedades, características que le dan su identidad única. Las propiedades de las sustancias se clasifican como físicas o químicas.

Se distinguen dos grandes tipos de propiedades de la materia: las generales y las específicas.

Propiedades generales o extrínsecas

Las propiedades generales o extrínsecas de la materia son las propiedades comunes a toda clase de materia; es decir, las que no proporcionan información acerca de la forma como una sustancia se comporta y se distingue de las demás. 

Las propiedades generales más importantes son: 

• Masa. Es la cantidad de materia que posee un cuerpo. 
• Volumen. Espacio que ocupa un cuerpo. 
• Peso. Resultado de la fuerza de atracción o gravedad que ejerce la Tierra sobre los cuerpos. 
• Inercia. Tendencia de un cuerpo a permanecer en estado de movimiento o de reposo mientras no exista una causa que modifique esta condición. Esta propiedad se relaciona con la cantidad de materia que posee el cuerpo.
• Impenetrabilidad. Es la característica por la cual un cuerpo no puede ocupar el espacio que ocupa otro cuerpo distinto al mismo tiempo. 
• Porosidad. Es la característica de la materia que consiste en presentar poros o espacios vacíos.

Propiedades específicas o intrínsecas

Las propiedades específicas o intrínsecas son características de cada sustancia y permiten diferenciar un cuerpo de otro. Las propiedades específicas se clasifican en propiedades físicas y propiedades químicas. 

Propiedades físicas de la materia 

Las propiedades físicas son las que se pueden determinar sin que los cuerpos varíen su naturaleza. 

Entre las propiedades físicas se encuentran: 

• Propiedades organolépticas: son aquellas que se determinan a través de las sensaciones percibidas por los órganos de los sentidos. Por ejemplo: el color, el olor, el sabor, el sonido y la textura. 
•  Estado físico: es la propiedad de la materia que se origina por el grado de cohesión de las moléculas. La menor o mayor movilidad de las moléculas caracteriza cada estado. 
•  Punto de ebullición: es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso. 
•  Punto de fusión: es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido. 
•  Solubilidad: es la propiedad que tienen algunas sustancias de disolverse en un líquido a una temperatura determinada.
• Densidad: es la relación que existe entre la masa de una sustancia y su volumen. Por ejemplo, un trozo de plomo pequeño es más denso que un objeto grande y liviano como el corcho.
• Dureza: es la resistencia que oponen las sustancias a ser rayadas. Se mide mediante una escala denominada escala de Mohs que va de uno hasta diez. Así, por ejemplo, dentro de esta escala el talco tiene una dureza de uno (1), el yeso tiene dureza de dos (2), mientras que el diamante presenta el máximo grado de dureza, de diez (10). 
•  Elasticidad: es la capacidad que tienen los cuerpos de deformarse cuando se aplica una fuerza sobre ellos y de recuperar su forma original cuando la fuerza aplicada se suprime.
• Ductilidad: mide el grado de facilidad con que ciertos materiales se dejan convertir en alambres o hilos. 
•  Maleabilidad: mide la capacidad que tienen ciertos materiales para convertirse en láminas, como el cobre o el aluminio. En general, los materiales que son dúctiles también son maleables. 
•  Tenacidad: es la resistencia que ofrecen los cuerpos a romperse o deformarse cuando se les golpea. Uno de los materiales más tenaces es el acero. 
•  Fragilidad: es la tendencia a romperse o fracturarse. Es importante no confundir esta propiedad con la dureza: que un material sea frágil, como el vidrio, no quiere decir que no sea duro.

Deber

Analizar 3 pares de sustancias o materia, realizar un cuadro de doble entrada comparando propiedades organolépticas, propiedades físicas intensivas y extensivas.

Propiedades	Organolépticas		Intensivas		Extensivas
sustancia	color	sabor	viscosidad	Densidad	volumen	peso
Aceite de oliva	Verde claro	Amargo	fluida	0.916kg/litro		0.92kg/dm3
miel	Varía según su origen	Dulce y fuerte	Viscosa más o menos fluida	1,402g/cm3
alcohol etílico	Es incoloro	Sabor a quemado	Fluida	0,79 g/ml

Propiedades químicas de la materia 

Las propiedades químicas son las que determinan el comportamiento de las sustancias cuando se ponen en contacto con otras.

Cuando determinamos una propiedad química, las sustancias cambian o alteran su naturaleza. 

Por ejemplo, cuando se abandona un clavo de hierro a la intemperie durante un tiempo, es posible observar un cambio que se manifiesta por la aparición de una fina capa de óxido en la superficie del clavo. Se dice entonces que el clavo se oxidó y esto constituye una propiedad química tanto del hierro como del aire; el primero por experimentar una oxidación y el segundo por producirla. 

Algunas propiedades químicas de la materia son las siguientes:  

• Combustión: es la cualidad que tienen algunas sustancias para reaccionar con el oxígeno, desprendiendo, como consecuencia de la reacción, energía en forma de luz o calor. 
•  Reactividad con el agua: algunos metales como el sodio y el potasio reaccionan violentamente con el agua y forman sustancias químicas denominadas hidróxidos o bases. 
•  Reactividad con las sustancias ácidas: es la propiedad que tienen algunas sustancias de reaccionar con los ácidos. Por ejemplo, el magnesio, que es un metal, reacciona con el ácido clorhídrico para formar hidrógeno gaseoso y una sal de magnesio. 
•  Reactividad con las bases: es la propiedad que poseen ciertas sustancias de reaccionar con el grupo de compuestos químicos denominados bases o hidróxidos. Así, por ejemplo, la formación de la sal común o cloruro de sodio (NaCl) se debe a la reacción entre el ácido clorhídrico (HCl) y el hidróxido de sodio (NaOH).

EJERCICIO: 

Identifica y clasifica entre propiedad química o propiedad física.

• color ---  propiedad química
• Flamabilidad --- propiedad química
• Dureza --- propiedad física
• Olor -- propiedad física
• Sabor -- propiedad física
• Combustión de madera --- propiedad química
• agua bullendo se convierte en vapor --- propiedad química
• Oxidación de metal ---- propiedad química

Cambios físicos de la materia

Son aquellas transformaciones o cambios que no afectan la composición de la materia. En los cambios físicos no se forman nuevas sustancias: químicamente, el estado inicial y final son el mismo, aunque cambie la forma, la posición o bien otros aspectos de la materia. 

Se dan cambios físicos cuando ocurren fenómenos como los siguientes: el aroma de un perfume se esparce por la habitación al abrir el frasco que lo contiene; al añadir azúcar al agua, el azúcar se disuelve en ella. En estos ejemplos, el perfume se evapora y el azúcar se disuelve. 

Cada una de estas transformaciones se produce sin que cambie la identidad de las sustancias; solo cambian algunas de sus propiedades físicas por lo que se dice que ha sucedido una transformación física.

Cambios químicos de la materia

Son aquellas transformaciones o cambios que afectan la composición de la materia. En los cambios químicos se forman nuevas sustancias. Por ejemplo, cuando ocurren fenómenos como los siguientes: un papel arde en presencia de aire (combustión) y un metal se oxida en presencia de aire o agua (corrosión) podemos decir que cambió el tipo de sustancia, convirtiéndose en otra diferente: por eso se dice que se produjo una transformación química. 

En las transformaciones químicas se producen reacciones químicas. Una reacción química se da cuando dos o más sustancias entran en contacto para formar otras sustancias diferentes. Es posible detectar cuándo se está produciendo una reacción química porque observamos cambios de temperatura, desprendimiento de gases, etc

Ejercicios

*Clasifica las siguientes cambios como físicos (F) o químicos (Q)

1.- Crecimiento de una planta (Q)                      11.- Digestión de una torta (Q)

2.- Explosión de gasolina (Q)                              12.- Formación de nubes (F)

3.- Elaboración de un caramelo ()                      13.- Bajar la temperatura corporal (Q)

4.- Cicatrización de una herida (Q)                    14.- Fumar un cigarro (Q)

5.- Decoración del pelo (Q)                                  15.- Pintar un coche (F)

6.- Ciclo del agua (F)                                            16.- Quemar gasolina (Q)

7.- Formación de un aleación (Q)                        17.- Picar carne (F)

8.- Formación de lluvia ácida (Q)                       18.- Calcinar un papel (Q)

9.- La fotosíntesis (Q)                                           19.- Intoxicación por gases (Q)

10.- Pasteurización de la leche (Q)                        20.- Crecimiento de una persona (Q)

Estados de la materia

Estado solido

Las fuerzas de cohesión de sus moléculas son mayores que las fuerzas de repulsión, sus cuerpos son compactos, presentan volumen y forma definida. Ej. Hierro,

aluminio, azúcar

Estado liquido

Las fuerzas de cohesión son similares a las fuerzas de dispersión, presentan un volumen definido, su forma es variable (de acuerdo al recipiente que lo contiene) Ej. Agua oxigenada.

Estado gaseoso

Las fuerzas de dispersión o expansión son mayores que las fuerzas de atracción en las moléculas de los gases, por lo tanto no tienen volumen ni forma definida. Ej. Aire, oxígeno.

Ejercicio

Anota la letra inicial del estado de agregación (S, L y G) que corresponda a la característica que se menciona:

1.- (  G  ) Moléculas muy separadas

2.- (  S  ) Poseen forma propia

3.- (  L  ) Toma la forma del recipiente que lo contiene

4.- (  G  ) Ocupa todo el volumen disponible

5.- (  S  ) Partículas muy unidas

6.- (  G  ) Estado en el cual las partículas tienen fuerza de cohesión muy baja.

7.- ( L ) Estado de agregación en donde las partículas resbalan unas sobre otras en desorden.

Cambios de estados de la materia

Ejemplos característicos de transformaciones físicas son los cambios de estado. Estas transformaciones se producen sin alteración de la composición o naturaleza de la sustancia que experimenta el cambio. 

Los cambios de estado dependen de las variaciones en las fuerzas de cohesión y de repulsión entre las partículas. Cuando se modifica la presión o la temperatura, la materia pasa de un estado a otro, según se explica a continuación: 

• Al aumentar la presión, las partículas de materia se acercan y aumenta la fuerza de cohesión entre ellas. Por ejemplo, un gas se puede transformar en líquido si se somete a altas presiones.
• Al aumentar la temperatura, las partículas de materia se mueven más rápido y, por lo tanto, aumenta la fuerza de repulsión entre ellas. Por ejemplo, si se calienta un líquido pasa a estado gaseoso. 

Los cambios de estado son la fusión, la solidificación, la vaporización, la condensación y la sublimación.

• Fusión: es el paso del estado sólido al estado líquido por medio del calor. Proceso endotérmico
• Solidificación:  es el paso de liquido a solido por medio del enfriamiento proceso exotérmico.
  el punto de solidificación o enfriamiento es la cual el liquido se solidifica y permanece constante durante el cambio.
• Vaporización: es el cambio de liquido a gaseoso, hay dos tipos de vaporización, la ebullición y la evaporación.
  ebullición cuando el cambio ocurre por aumento de temperatura en el interior del liquido, ( el liquido hierve ) 
  evaporación, se produce a cualquier temperatura siendo esta mas rápida cuanto mas elevada esta.
• Condensación: es el proceso inverso a la evaporación, es decir, es el cambio de gas a líquido, 
  el proceso de condensación suele tener ligar cuando un gas es enfriado hasta su punto de roció, sin embargo este punto también puede ser alcanzado variando la presión.
• Sublimación progresiva: es el paso del estado sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. 
•  Sublimación regresiva: es el proceso inverso a la sublimación progresiva. Del estado gaseoso se pasa al estado sólido al bajar la temperatura. 

Existen dos tipos de cambios de estado según se produzcan por absorción o desprendimiento de calor. Si se producen por absorción de calor se denominan cambios de estado progresivos; si tienen lugar por desprendimiento de calor, se llaman regresivos.

ENERGÍA

La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.

La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.

La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica.

Tipos de energía

Energía química: La energía química es la que se produce en las reacciones químicas. Puede estar retenida en alimentos, elementos o combustibles.

Energía eléctrica: Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Es una de las formas de energía mas empleadas.

Energía luminosa: Es la que se transporta por la luz y siempre es producida por las ondas de luz, proviene de cualquier fuente de luz como el sol una bombilla el fuego etc.

Energía solar: Es la que llega a la tierra en forma de radiación (luz, calor, rayos, ultravioletas, principalmente) procedente del sol.

Energía mecánica: Se refiere a la posición y movimiento de un  cuerpo y la suma de las energía de un cuerpo en movimiento 

Energía hidráulica: Es aquella que se extrae del aprovechamiento de la energía cinética y potencial de la corriente de los ríos, saltos de agua y mareas.

Energía nuclear: Es la liberada del resultado de una reacción nuclear, se puede obtener mediante fusión nuclear, (unión de los núcleos atómicos) o por fusión nuclear ( división de núcleos atómicos)

Energía electromagnética: Se define como la cantidad de energía almacenada en una parte del espacio y que se expresa según la fuerza de un campo eléctrico magnético.

Energía eólica: Se obtiene a través del tiempo gracias a la energía cinética generada por el efecto corriente de aire, es utilizada para producir energía eléctrica o electricidad. 

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA

Respaldada por el trabajo del científico Antoine Lavoisier, esta ley sostiene que la materia (la masa) no puede crearse o destruirse durante una reacción química, sino solo transformarse o sufrir cambios de forma.  Es decir, que la cantidad de materia al inicio y al final de una reacción permanece constante.

"En toda reacción química la masa se conserva, esto es, la masa total de los reactivos es

igual a la masa total de los productos"

Así, por ejemplo, cuando se hacen reaccionar 7 g de hierro con 4 g de azufre se obtienen 11

g de sulfuro de hierro:

Fe + S         FeS

7g + 4g =    11g

masa     =    masa

Reactivos    productos

EJERCICIOS 

Doce gramos de carbono reaccionan con 32  gramos de oxígeno obteniéndose 46 gramos de dióxido de carbono. Identifique los reactivos y los productos.  Se comprueba la ley de Lavoisier. Justifique su respuesta

O       +     CO2
32G   +     46G = 78G de  CO3

32g de azufre se calientan con 56g de hierro, formando como producto único el sulfuro ferroso.  ¿Qué cantidad de producto se obtiene de esta reacción?

S       +       FE

32G   +      56G =   88G de Sulfuro ferroso

Si se reacción 5g de un compuesto A con 10g de un compuesto B, ¿Qué cantidad de compuesto C se obtiene como producto de la reacción?

A        +    B

5g      +    10g = 15g de compuesto c 

En una reacción, el cloruro de sodio y el nitrato de plata producen nitrato de sodio y cloruro de plata.  Si 14.61g de cloruro de sodio reaccionan con 42.45g de nitrato de plata y se forman 21.25g de nitrato de sodio, ¿qué cantidad (masa) de cloruro de plata se obtiene?

NaCl     +    AgNO3  ---> NaNO3  +  AgCl 

14.61G  +    42.45G   ---> 21.25g   +  35.81G

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

Esta ley fue propuesta por el alemán Robert Meyer, sin embargo se le atribuyó al inglés James Joule el cual establece que “La energía del Universo se mantiene constante de tal manera que no puede ser creada ni destruida y si cambiar de una forma a otra”

Por ejemplo: Si analizamos el ejemplo del funcionamiento de un automóvil, nos daremos cuenta como la energía va sufriendo cambios, es decir, se va transformando. Al introducir la llave en el switch y girarla (energía mecánica) cerramos el circuito que activa la energía de la batería (energía química), produciéndose una corriente eléctrica (energía eléctrica) que alimenta al motor de arranque y a las bujías, en estas se produce la chispa que provoca la ignición de la gasolina comprimida en los cilindros (energía química), originando la explosión que provoca el movimiento del cigüeñal (energía mecánica) que hace que el automóvil se mueva. 

Además de este tipo de conversiones de la energía, pueden existir otros más. 

Lo importante de esto es que la energía involucrada en cualquier proceso siempre se conserva manifestándose de alguna forma durante o después de llevado a cabo el proceso del que se trate. 

UNIDADES: SISTEMA INTERNACIONAL

Las primeras mediciones se basaron probablemente en el cuerpo humano, por ejemplo, expresando la longitud en pies. Luego, diferentes regiones estandarizaron unidades para su uso exclusivo. Cuando empezó a hacerse común el intercambio de conocimiento entre regiones, hacia mediados del siglo xix, esta diversidad en la manera de medir se convirtió en un serio inconveniente. Para solucionar estos problemas, la Academia de Ciencias de Francia creó el Sistema Internacional de Unidades (SI), según el cual existen siete magnitudes fundamentales, a partir de las cuales es posible expresar cualquier otra magnitud derivada. En las páginas 180 y 181 del Anexo se presentan algunas unidades del SI. Sin embargo, también es empleado el sistema inglés, en donde se utilizan: el pie, la pulgada y la milla como unidades de longitud; la libra como unidad de masa; el segundo como unidad de tiempo; el grado Fahrenheit como unidad de temperatura y el psi como unidad de presión.

DENSIDAD DE UN MATERIAL

Las diferentes partículas que existen en la naturaleza están conformadas por partículas (átomos, iones o moléculas) que según las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentran definirán el estado de la materia (sólido, liquido o gaseoso) y una condición muy característica.

Para caracterizar el estado tan singular de la sustancia, se emplea la propiedad física intensiva denominada densidad (ρ), que nos indicara la cantidad de masa del cuerpo material contenido en un volumen definido de ella.

Por lo tanto la masa y el volumen de una sustancia la podemos evaluar así:

masa:        m = ρ . V

Volumen:   V = m / ρ

Unidades: Las unidades en la que puede estar la densidad son:

Energía potencial: Es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la gravedad y por la altura a la que se encuentra desde un centro de referencia. La gravedad es una constante de 9,8m/s2

Ep = m . g . h

Energía cinética: La energía cinética es igual a un medio del producto entre la masa y el cuadrado de la velocidad.

Ec = 1/2 . m . v2

Energía mecánica: La energía mecánica es la suma entre la energía potencial y cinética.

Em = Ep + Ec

Calcular la densidad de un material

¿Cuál es la densidad de un material, si 30 cm cúbicos tiene una masa de 600 gr?

Solución:  Sabemos que

De los datos del problema sabemos que:

m = 600 gr.

V = 30 cm3

Entonces reemplazando en la formula:

ρ = m / V

ρ = 600 gr / 30 cm3

ρ = 20 gr / cm3

Ejercicios de densidad

*¿Cuál es la densidad de un material si tiene una masa de 20 kg y un volumen total de 2 metros cúbicos?

ρ = m/v => ρ = 20 Kg /2m3 => ρ = 10Kg/m3 

*Encontrar la densidad de una aleación metálica si 690 gramos ocupan un volumen de 130 ml.

ρ = m/v => ρ = 690g /130ml => ρ =  35.30 g/mL

*Cuál es la densidad de la Leche, si tiene  2000 cm ³ y  tienen una masa de 2060 g.

ρ = m/v =>  ρ = 2060 g / 2000 cm³  =>  ρ = 1,03 g/cm³

*Encontrar la densidad de 38,6 gramos de oro que ocupa un volumen de 3,9 ml.

ρ = m/v =>  ρ = 38,6 g / 3,9 ml  =>  ρ = 9,89 g/ml

*Encontrar la densidad del agua si 200 ml de este líquido pesan 200 gramos.

ρ = m/v =>  ρ = 200g / 200 ml  =>  ρ = 1 g/ml

UNIDADES DE MEDIDA TEMPERATURA

La temperatura es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Dicha magnitud está vinculada a la noción de frío (menor temperatura) y caliente (mayor temperatura).

La temperatura de un cuerpo se define como una magnitud que mide la energía promedio de las moléculas que constituyen ese cuerpo. La temperatura de un cuerpo es independiente de su masa porque solo depende de la velocidad y la masa de cada una de sus moléculas. De otra parte, el concepto de calor corresponde a la medida de la energía que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de temperatura que existe entre ellos

Escalas termométricas Existen varias escalas de temperatura.

Para definir una escala se establecen arbitrariamente dos puntos de referencia que indican los extremos de la escala. La distancia entre estos puntos se divide entre un número definido de partes a las que se llama grados (figura 7). Algunas de las escalas termométricas más utilizadas son:

• Escala Celsius o centígrada (°C). Denominada así en honor a su inventor Anders Celsius, esta escala emplea como puntos de referencia los puntos de congelación y de ebullición del agua, asignando un valor de cero al primero y de 100 al segundo. Debido a la asignación arbitraria del punto cero, en esta escala son posibles las temperaturas negativas, correspondientes a valores por debajo del punto de congelación del agua.
• Escala Kelvin o absoluta (K). Con el fin de evitar el empleo de valores negativos de temperatura, lord Kelvin sugirió emplear como punto de inicio de la escala un valor conocido como cero absoluto, que corresponde a una temperatura de 2273 °C, en la cual la energía cinética de las partículas es ínfima, y por lo tanto se trata de la temperatura más baja que se puede lograr. El tamaño de los grados en las escalas Kelvin y Celsius es el mismo, lo cual facilita la conversión de valores entre una y otra.
• Escala Fahrenheit (°F). Esta escala se emplea comúnmente en los Estados Unidos y se diferencia de las anteriores en que al punto de congelación del agua se le asigna un valor de 32 °F, y al de ebullición, 212 °F. Esto quiere decir que la diferencia de temperatura entre los dos puntos de referencia se compone de 180 partes o grados, en lugar de 100, como en las escalas Celsius y Kelvin. De esta manera, el tamaño relativo de un grado centígrado o Kelvin es mayor que el de un grado Fahrenheit.
• Escala Rankine (°R). En esta escala el intervalo entre el punto de congelación y de ebullición del agua es igual al intervalo que existe entre estos puntos en la escala Fahrenheit. La diferencia está en que el punto de congelación del agua se marca como 492 °R, y el punto de ebullición se señala como 672 °R. El cero absoluto de esta escala corresponde al cero absoluto Kelvin. La escala Rankine es muy empleada en el campo de la ingeniería.

FÓRMULAS:

°C = 5(°F-32)/9

°F = 9 °C/5 + 32

K = °C + 273

R = °F + 459,67