Características de los Estados de la Materia y su Comportamiento

Estado de Agregación

La materia puede presentarse en tres estados. Para diferenciarlos, nos atenemos a la siguiente propiedad:

• Sólido: forma constante, volumen constante, no se expanden, no se comprimen.
• Líquido: forma variable, volumen constante, no se expanden, se comprimen poco.
• Gaseoso: forma variable, volumen variable, se expanden, se comprimen.

Además de estas características, también se diferencian por:

A) Capacidad de Difundirse (mezcla de sustancias)

• Gases: se mezclan con rapidez (olores).
• Líquidos: se mezclan con más lentitud.
• Sólidos: es muy lenta, casi inexistente.

B) Viscosidad

La viscosidad es la resistencia al movimiento de los fluidos (líquidos y gases). Depende de la temperatura. Existen además otros estados intermedios:

• Cristal líquido: es un estado intermedio entre sólido y líquido (pantallas móviles).
• Plasma: es un estado similar al gas, pero las partículas tienen carga eléctrica (materia de las estrellas y la pantalla de los televisores de plasma).

Teoría Cinética Molecular (TCM)

Para explicar por qué la materia tiene estas características y sus tres estados, los científicos desarrollaron la teoría cinética molecular. Según esta teoría:

• La materia está formada por moléculas, átomos o iones (átomos con carga eléctrica) que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado en el que se encuentran.
• Las partículas que forman la materia se encuentran en estado de movimiento continuo.
• Las partículas se atraen entre sí. Dependiendo de la fuerza de atracción, su movimiento será más o menos libre y su estructura será más o menos ordenada.

Según la TCM:

• Sólidos: fuerza de atracción: muy intensa; movimiento: solo de vibración; estructura: ordenada.
• Líquidos: fuerza de atracción: menor que en los sólidos; movimientos: se desplazan unas respecto a otras; estructura: menos ordenada que en los sólidos.
• Gaseoso: fuerza de atracción: casi inexistente; movimiento: prácticamente libre; estructura: desordenada.

La TCM nos permite explicar magnitudes que podemos observar, como la presión y la temperatura, ya que la materia que forma los cuerpos son partículas que tienen masa y velocidad. Al moverse, chocan entre ellas y determinan la presión y la temperatura.

Presión

La presión es una magnitud derivada que se define como la fuerza ejercida sobre una superficie. En el SI, la unidad de presión es el Pascal (Pa):

P = F / S

La presión que ejerce la masa de aire que forma la atmósfera sobre la Tierra y todos los sistemas materiales se denomina presión atmosférica. Esta varía a medida que ascendemos o descendemos. Se mide en atmósferas (ATM).

A nivel del mar, la presión atmosférica es igual a: 1 atm = 101300 Pa.

Problemas de Presión

Para calcular la obtención que soporta una superficie al aplicar una fuerza (Newton), hay que convertir la masa (kilos) en peso. Para ello, se multiplica por la gravedad, cuyo valor es (9,8 m/s²).

Peso (fuerza): masa (kg) • gravedad (9,8 m/s²)

Peso: m • a (masa • aceleración)

M² (s)