Fundamentos de Física y Química: Materia, Magnitudes y Fenómenos Naturales

Introducción a la Ciencia y el Método Científico

• Ciencia: Es el conjunto de conocimientos y métodos de trabajo que conducen a la explicación de los fenómenos naturales.
• Ley: Una ley es el enunciado que expresa las regularidades observadas de la forma más exacta posible.
• Teoría científica: Es la expresión de una serie de conocimientos relacionados entre sí que se apoya en observaciones y leyes.
• Magnitud física: Toda propiedad de un objeto que se pueda comparar con otra de la misma especie; la referencia para comparar se denomina unidad.
• Medir: Es comparar dos magnitudes de las mismas características, a una de las cuales se le asigna el papel de unidad.
• Notación científica: Consiste en escribir cantidades en forma de potencia de 10, con una sola cifra distinta de cero antes de la coma decimal.

Fenómenos y Ciencias Experimentales

• Fenómeno: Todo cambio experimentado en la naturaleza.
• Fenómeno físico: Si el cambio es meramente de forma o accidental; por ejemplo, la caída de un cuerpo.
• Fenómeno químico: Todo cambio o transformación que altera la composición de las sustancias. Son cambios permanentes.
• Física: Ciencia experimental que estudia los fenómenos físicos.
• Química: Ciencia experimental que estudia los fenómenos químicos.

La Materia y sus Propiedades Fundamentales

• Materia: Todo lo que ocupa un espacio y tiene masa.
• Sistema material: Porción de materia que se considera de forma aislada para su estudio.
• Masa (m): Cantidad de materia que tiene un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg).
• Volumen: Cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.
• Densidad: Es el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

Magnitudes, Fórmulas y Unidades de Medida

• Velocidad: Espacio partido por el tiempo.
• Aceleración: Espacio partido por el tiempo al cuadrado.
• Fuerza: Se mide en Newtons (N).
• Trabajo: Se mide en Julios (J).
• Potencia: Se mide en Watios (W) (anteriormente referenciado erróneamente como voltios).
• Densidad: Masa partido por volumen; su unidad es el kilogramo partido por metro cúbico (kg/m³).

Propiedades Térmicas y Estados de Agregación

Propiedades de las Sustancias

• Temperatura de fusión: Temperatura en la que funde una sustancia; es igual a la temperatura de solidificación.
• Temperatura de ebullición: Temperatura a la que hierve una sustancia; es igual a la temperatura del paso inverso (condensación).
• Conductividad: Es la capacidad de los materiales para transmitir electricidad o calor.
• Dilatación: Aumento del volumen que experimentan los cuerpos al aumentar su temperatura.
• Otras propiedades: Tenacidad, dureza, fragilidad, ductilidad, entre otras.

Cambios de Estado y Vaporización

• Evaporación: Es una vaporización lenta que ocurre solo en la superficie de los líquidos.
• Ebullición: Es una vaporización brusca que afecta a toda la masa del líquido.
• Transiciones de fase:
  • De sólido a líquido: Fusión.
  • De líquido a sólido: Solidificación.
  • De líquido a gas: Vaporización.
  • De gas a líquido: Condensación.
  • De sólido a gas y de gas a sólido: Sublimación.