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La geosfera
La materia y sus estados
Física y Química
La geosfera
La materia
© Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 2
La materia y sus estados
La geosfera
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La materia y sus estados
Todo lo que existe en el universo está constituido por materia.
La materia se presenta en la naturaleza en tres estados de agregación:
La materia tiene propiedades generales (masa y volumen) y propiedades características (densidad, temperaturas de fusión y ebullición, solubilidad...)
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La presión atmosférica
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La materia y sus estados
La geosfera
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La materia y sus estados
La presión atmosférica es la fuerza que ejerce la atmósfera, debida a su peso, sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Se ejerce por igual en todas las direcciones y actúa perpendicularmente a la superficie de los cuerpos.
Medida de la presión atmosférica
Se mide mediante un barómetro y se expresa en atmósferas, atm, y milímetros de mercurio, mmHg.
1 atm = 760 mmHg Experimento de Torricelli
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Las variables de estado de un gas
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La materia y sus estados
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La materia y sus estados
Los gases son compresibles. El volumen de un gas contenido en un recipiente cerrado depende de la presión y de la temperatura a los que se encuentra.
• Al aumentar la temperatura, aumenta el volumen, el gas se expande. • Al disminuir la temperatura, disminuye el volumen, el gas se comprime
El volumen, V de gas contenido en un recipiente cerrado depende de la presión, p, y de la temperatura, T . Estas tres variables están relacionadas entre sí y definen el estado de un gas; por eso reciben el nombre de variables de estado.
La presión de un gas contenido en el interior de un recipiente se mide con un manómetro. La temperatura se mide con un termómetro
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Las leyes de los gases
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La materia y sus estados
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La materia y sus estados
LEY DE BOYLE Y MARIOTTE LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC LEY DE GAY LUSSAC
A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de gas es inversamente proporcional a la presión.
Si la presión de un gas permanece constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
Si el volumen de un gas permanece constante, la presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
𝒑𝟏. 𝑽𝟏 = 𝒑𝟐. 𝑽𝟐
𝑽𝟏
𝑻𝟏 =
𝑽𝟐
𝑻𝟐
𝒑𝟏
𝑻𝟏 =
𝒑𝟐
𝑻𝟐
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Escala Kelvin de temperatura
¿Es cero la presión de un gas a 0 ºC? ¿Es cero el volumen de un gas a 0 ºC? La presión y el volumen de un gas son cero a −273,15 ºC (0 K). Esta temperatura es el cero absoluto y es el cero de la escala Kelvin de temperatura
Temperatura (K)= Temperatura(◦C) + 273,15 Temperatura (◦C) = Temperatura (K)-273,15
LEY COMBINADA DE LOS GASES
Relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas
𝒑𝟏𝑽𝟏
𝑻𝟏=𝒑𝟐𝑽𝟐
𝑻𝟐
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El modelo cinético-molecular de los gases
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Postulados de la teoría cinético-molecular: • Los gases están formados por un gran número de partículas
muy pequeñas.
• Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío.
• Las moléculas del gas se mueven de forma continua y al azar.
• Al moverse, las partículas chocan entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene.
• La velocidad de las partículas gaseosas es directamente proporcional a la temperatura.
La teoría cinético-molecular justifica las propiedades de los gases: El hecho de que las moléculas de gas estén en continuo movimiento y colisionen contra las paredes, explica que: adopten el volumen del recipiente que les contiene, no tengan forma propia, sean fácilmente compresibles y ejerzan fuerzas de presión.
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El modelo cinético-molecular de los gases La teoría cinético-molecular justifica las leyes de los gases:
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El modelo cinético-molecular de la materia
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La materia y sus estados
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El átomo La materia y sus estados
El modelo cinético-molecular de la materia se basa en dos ideas fundamentales tomadas del modelo de los gases. • La materia está formada por partículas muy pequeñas que no
podemos ver. • Las partículas están en continuo movimiento y entre ellas
existen fuerzas de atracción.
Los estados de agregación y el modelo cinético-molecular
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El átomo La materia y sus estados
Los cambios de estado
Un cambio de estado es un proceso físico en el que un estado de la materia se transforma en otro sin que se altere su composición. Si modificamos convenientemente la temperatura de los cuerpos, aumentándola o disminuyéndola, estos pueden pasar de un estado de agregación a otro. Esto se muestra en una gráfica de calentamiento.
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Los cambios de estado y el modelo cinético-molecular
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El átomo La materia y sus estados
FUSION: es el paso de un sólido al estado líquido. La temperatura a la que se produce recibe el nombre de punto de fusión y es característico de cada sustancia. SOLIDIFICACION: es el paso de un líquido a sólido. El punto de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio. VAPORIZACION: es el paso de un liquido a gas. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa del líquido se denomina ebullición. La temperatura a la que esta se produce (que depende de la presión) recibe el nombre de temperatura o punto de ebullición (Teb) y es una característica de cada sustancia pura. CONDENSACION: es el paso de gas a líquido. SUBLIMACIÓN: es el paso de un sólido al estado gaseoso.