En un recipiente de 5l se introduce gas oxigeno a la presión de 4 atm
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El método científico
El método científico es procedimiento sistemático y controlado que permite estudiar un fenómeno observado y establecer los modelos y las leyes por los que se rige. Se divide en cuatro fases:
Observación
Consiste en observar y obtener toda la información posible, si se lleva a cabo de forma adecuada puede dar un descubrimiento.
Formulación de Hipótesis
Terminando el paso anterior,se necesita una hipótesis, con la que se le intenta dar una explicación al experimento.
Experimentación
Es la parte crucial del método, en él se deducen predicciones, comprobadas mediante experimentos controlados, tomando nota de todo lo que va pasando. Si los resultados del experimento concuerdan con las predicciones, la hipótesis sería válida; de lo contrario si no concuerdan, sería necesario reformularla o rechazarla.
Elaboración de conclusiones
Cuando sea válida la hipótesis, esta se convierte en una ley científica, expresada con una fórmula. Si son varias las hipótesis, se forma una teoría.
El informe científico
Es un informe donde se redactan todos los hechos observados en el fenómeno estudiado y sus conclusiones, debe de tener, un título, un nombre, una fecha, la introducción, procedimiento experimental, rasultados, análisis de los resultados, conclusiones finales y bibliografía.
Magnitudes
Una magnitud es toda propiedad que se pueda medir, hay dos tipos de magnitudes:
Fundamentales
Son más sencillas y frecuentes, no necesitan expresarse en función de otras magnitudes, por ejemplo:
masa, longitud, tiempo, temperatura.
Derivadas
Son aquellas expresadas a partir de magnitudes fundamentales, por ejemplo:
Unidades de medida
La unidad es cierta cantidad de una magnitud que se toma como referencia para realizar medidas en esa magnitud en cualquier situación, al igual que las magnitudes, también se clasifican en fundamentales y derivadas. Ejemplos de unidades de medida:
Longitud-> metro, milla, yarda, pulgada.
Masa-> kilogramo, quintal, tonelada, libra.
Volumen-> metro cúbico, pie cúbico, galón, arroba.
Sistema Internacional de Unidades
El sistema internacional de unidades (SI), establece cuáles son las magnitudes fundamentales y sus unidades de medida. Ejemplos:
Longitud, metro; masa, kilogramo; tiempo, segundo; temperatura, kelvin...
| Símbolo | Nombre | Equivalencia |
|---|---|---|
| P-m | peta-metro | 1015 |
| T-m | tera-metro | 1012 |
| G-m | giga-metro | 109 |
| M-m | maga-metro | 106 |
| k-m | kilo-metro | 103 |
| h-m | hecto-metro | 102 |
| da-m | deca-metro | 10 |
| m | metro | 1 |
| d-m | decí-metro | 10-1 |
| c-m | centí-metro | 10-2 |
| m-m | milí-metro | 10-3 |
| μ-m | micro-metro | 10-6 |
| n-m | nano-metro | 10-9 |
| p-m | pico-metro | 10-12 |
| f-m | femto-metro | 10-15 |
Notación científica
Es una práctica forma de expresar nº muy grandes o muy cercanos a cero, consiste en colocar cualquier nº entre 1 y 10, multiplicado por una potencia de base 10. Ejemplo: 21000000= 2,1 · 107
0,00015= 1,5 · 10-4
Conversión de unidades
0,34m/s| 10 años |18 mg | 3 hm3
en km | en s |en kg | en m3
Conversión de temperatura
De K a ºC:
(ºC)= T(K)-373
t(ºC)= 400K-373= 27ºC
De ºC a K:
T(K)= t(ºC)+273
T(K)=13ºC+273= 286K
Cifras significativas
Son todas aquellas cifras distintas de cero además de los ceros intercalados entre otras cifras y los que se encuentran a la derecha de otros nº detrás de la coma.
0,002030400-
--> tiene 7 cifras significativas
La precisión de un instrumento de medida, es la mínima variación del valor de la magnitud que es capaz de medir.
La sensibilidad es el menor valor de la magnitud que se puede apreciar.
Erores en las Medidas
El error absoluto es el valor absoluto de la diferencia entre el valor medido para una cantidad de una magnitudy su valor verdadero.
El error relativo es el cociente entre el error absoluto y el valor que tomamos como verdadero, se suele expresar en porcentaje.
| D (cm) | |D - D| |
|---|---|
| 1,60 | |1,60 - 1,61|= 0,01 |
| 1,61 | |1,61 - 1,61|= 0,00 |
| 1,63 | |1,63 - 1,61|= 0,02 |
| 1,58 | |1,58 - 1,61|= 0,03 |
| 1,62 | |1,62 - 1,61|= 0,01 |
| D=D precisión | D= 1,61 0,01 |
El error absoluto:
El error relativo:
La medida se expresería:
ηατυ®αΓ&épsilon;$ ™ ½
Los estados de la materia
La materia se puede presentar en tres estados:
Sólidos
Tienen forma definida, no se comprimen, su volumen es fijo y no fluyen.
Líquidos
Toman la forma del recopiente que los contiene, no se comprimen, su volumen es fijo y fluyen con facilidad aunque no se difunden.
Gases
Se adaptan a la forma del recipiente que los contiene, se comprimen y se expanden con facilidad, no tienen volumen fijo, fluyen fácilmente y se difunden.
Los Cambios de Estado
Materia
Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio; es decir, tiene volumen.
Se denomina cuerpo material a toda forma de materia con límites definidos, y sistema material a la forma de materia sin morfología propia o cuyos límites son imprecisos, ya sea por su naturaleza o por su extensión.
Ejemplos: el agua es un sistema material,una piedra es un cuerpo material.
Propiedades Generales
La masa es la cantidad de materia que forma el sistema, se mide con una balenza y su unidad en SI es el kg, (el peso se mide con el dinamómetro, en N (Newton) y es una magnitud derivada.)
El volumen es el espacio que ocupa el sistema.
El volumen de un sistema material líquido se mide en una probeta, pipeta, bureta o cualquier aparato diseñado para ello.
El volumen de un cuerpo regular se calcula apartir de sus medidas de longitud.
El volumen de un cuerpo irregular se obtiene sumergiéndolo en un líquido y a notando la diferencia de nivel del mismo respecto al anterior.
Propiedades Carácterísticas
La densidad es la relación entre la masa que posee un sistema material y el volumen que ocupa. Su unidad en el sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m2)
, pero también se utiliza el gramo por centímetro cúbico (g/cm2)
.
Sustancias con sus densidades:
Corcho, 350 kg/m3, Etanol, 790 kg/m3, Aceite, 850 kg/m3, Agua, 1.000 kg/m3, Aluminio, 2.700 kg/m3, Hierro, 7.860 kg/m3, Mercurio, 13.600 kg/m3.
Grafica de cambio de estado
| Sustancia | Punto de Fusión | Punto de Ebullición |
|---|---|---|
| Gases | ||
| Oxígeno | -218,9ºC | -183ºC |
| Metano | -182,5ºC | -161ºC |
| Butano | -138,3ºC | -0,5ºC |
| Líquidos | ||
| Etanol | -114,7ºC | 78,5ºC |
| Mercurio | 38,4ºC | 357ºC |
Sólidos | ||
| Sodio | 97,8ºC | 892ºC |
| Sal común | 801ºC | 1.413ºC |
| Hierro | 1.536ºC | 3.000ºC |
| Diamante | 3.850ºC | ---- |
La Teoría Cinética
La teoría cinética intenta explicar el corportamiento macroscópico (a simple vista) de la materia en sus estados a partir de su composición microscópica.
Postulados de la teoría cinética:
- Los gases están formados por partículas microscópicas muy separadas.
- Las partículas se mueven en todas las direcciones, chocando unas con otras y con las paredes; menos cuando chocan.
- Las partículas se mueven en línea recta y de forma independiente.
- Los choques entre las partículas y con las paredes son elásticos (no se pierde energía).
- La velocidad de las partículas dependen de la energía que lleven, cuanto mayor sea (la velocidad), mayor será su temperatura.
Presión de un Gas
La presión de un gas contenido en un recipiente cerrado es el resultado de las colisiones de sus partículas contra las paredes del recipiente. Su unidad en el Sistema Internacional es el pascal (Pa)
y se mide con un manómetro (en recipientes cerrados).
En la presión influyen varios factores:
- La cantidad de gas: La prsión se incrementa al aumentar la cantidad de gas que hay en un recipiente, ya que el nº de choques también lo hace.
- La temperatura: La presión sube al elevar la temperatura del recipiente, por tanto las partículas van a mayor velocidad y chocan mas veces con las paredes.
- El volumemn: La presión crece al disminuir el volumen del recipiente, es decir, las partículas chocan un nº mayor de veces sin que su cantidad varíe.
+ temperatura= + presión
+ cantidad= +presión
- volumen= +presión
Estados de la materia segú la teoría cinética
Sólido
Sus partículas están muy juntas y no pueden moverse, pero si vivrar sin perder su posición.
Forma fija y definida.
Volumen fijo; no se comprimen.
No fluyen ni se difunden.
Líquido
Las fuerzas de atracción entre las partículas es menor y pueden moverse libremente sin perder el contacto entre ellas.
Forma del recipiente que los contiene.
Volumen fijo; no se comprimen.
Fluyen y no se difunden.
Gas
: Sus partículas se mueven libremente, ya que no existen fuerzas de atracción entre ellas y están separadas por grandes distancias.
Forma del recipiente que los contiene.
Volumen variable; se comprimen y se expanden.
Fluyen y se difunden.
La teoría cinética y los cambios de estado
Al calentarse una sustancia, gana energía; mientras que el enfriarse, la pierde.
Al calentar un sólido, sus partículas vibran tanto que se van separando y se dilatan.Llega un momento en el que las partículas pierden sus posiciones, se funde y las partículas pasan a moverse con mayor libertad.Si se siguen calentando, las partículas se moverán mas rápidamente hasta el punto en el que pasan al estado gaseoso.
Leyes de Los Gases
P=presión (atm), V=volumen (litros o dm2), T=temperatura (k), cte= constante.
1 atm = 760 mmHg = 1013 mbar = 101300 Pa
1.En un recipiente de paredes rígidas de 40 litros de capacidad tenemos un gas a la temperatura de 10ºC y a la presión de 790mmHg. ¿Cuál será la presión cuando aumentamos la temperatura a 180 ºC?
ηατυ®αΓ&épsilon;$ ™ ½