Fundamentos de la Materia y la Energía: Explorando Átomos y Transformaciones Químicas

Fenómenos Eléctricos en la Materia

Los fenómenos eléctricos en la materia involucran partículas fundamentales como los electrones (con carga negativa) y los protones (con carga positiva). Se mencionan también '3 protones-' y '3 protones+', lo que podría referirse a un balance de cargas o a la presencia de ambos tipos de partículas. La corteza y el núcleo de los átomos contienen electrones, protones y neutrones.

Las cargas eléctricas del mismo tipo se repelen, mientras que las cargas eléctricas de distinto tipo se atraen.

Viaje al Interior de un Átomo: Descubrimiento y Propiedades

Joseph John Thomson y el Electrón

Joseph John Thomson descubrió los electrones. Se ha señalado que son partículas muy pequeñas, con una masa 1840 veces menor que la del átomo más pequeño.

Los Electrones

• Forman parte de los átomos.
• Poseen una masa 1840 veces menor que la del átomo más pequeño.
• Tienen carga eléctrica negativa.

Los Protones

El átomo más pequeño que se conoce es el átomo de hidrógeno, compuesto por un electrón y un protón. En la primera mitad del siglo XX, se descubrieron diversas técnicas que permitieron fragmentar los núcleos de la mayoría de los átomos mediante un proceso conocido como fisión nuclear.

Propiedades de los Protones

• Se encuentran en los núcleos de los átomos.
• Tienen carga eléctrica positiva.
• Poseen una masa semejante a la del átomo de hidrógeno.

Los Neutrones

Los dos átomos más pequeños que existen en la naturaleza son el átomo de hidrógeno y el de helio. Cabría esperar que la masa del átomo de helio fuese el doble que la masa del hidrógeno; sin embargo, la masa del helio es cuatro veces mayor.

Propiedades de los Neutrones

• Constituyen los núcleos de los átomos junto con los protones.
• No tienen carga eléctrica; son neutros.
• Poseen una masa prácticamente igual a la masa del protón.

Transformaciones en la Materia

La materia se ha transformado: lo que inicialmente era hielo, al final ya no lo es.

Agentes Físicos en la Transformación de la Materia

La transformación de la materia se produce gracias a la participación de un agente físico. Este agente físico es el calor transferido desde un ambiente a mayor temperatura.

Tipos de Sistemas Materiales

• Abierto: Si intercambia materia y energía con el entorno.
• Cerrado: Si solo puede intercambiar energía, pero no materia, con el entorno.
• Aislado: Si no intercambia ni materia ni energía con el entorno.

La Energía en el Mundo Material

Definición de Energía

La energía es la capacidad que tienen los cuerpos o sistemas materiales para transferir calor o realizar un trabajo. A medida que un cuerpo o sistema material transfiere calor o realiza un trabajo, su energía disminuye. La energía se mide en una unidad del Sistema Internacional (SI) llamada julio (J).

Energía Eólica

La energía eólica aprovecha la fuerza del viento para hacer girar las aspas que mueven las turbinas, las cuales integran los generadores de energía eléctrica. Debe emplearse en zonas de viento habitual y requiere grandes extensiones de terreno.

Problema Energético y Necesidad de Ahorro

Consejos para el Ahorro Energético

• No dejes aparatos eléctricos encendidos o en modo standby.
• Apaga las luces innecesarias.
• No es imprescindible vestir en manga corta en invierno (ajusta la calefacción).
• No dejes las ventanas abiertas más de 15 minutos en invierno.
• Procura que las pilas que utilices con frecuencia sean recargables.