TEMA 1. PROPIEDADES DE LA MATERIA

1. MAGNITUDES, UNIDADES Y MEDIDAS

Una magnitud es todo aquello que se puede medir, es decir, expresar mediante un número.

Por ejemplo, la masa de un lápiz o su volumen son ejemplos de magnitudes. El color o el brillo

de un lápiz no serían magnitudes.

A.1. Indica tres propiedades que se consideren magnitudes y otras tres que no lo sean

referidas a una clase de alumnos.

A.2. Indica si las siguientes propiedades son magnitudes: altura, peso, edad, grosor,

inteligencia, color, brillo, belleza, simpatía,

Al medir comparamos la cantidad de algo con una cantidad previamente establecida que se

conoce como unidad. Por ejemplo, la longitud de la clase o su superficie.

A.3. Con la ayuda de un metro, mide la superficie de una habitación de tu casa y expresa esa

cantidad en metros cuadrados.

Magnitud Cantidad Unidad

Largo

Ancho

Superficie

A.4. En el siguiente dibujo podemos ver las dimensiones de un campo de fútbol. Calcula la

superficie máxima y mínima que puede tener un campo de fútbol oficial.

Los científicos han elegido algunas magnitudes como básicas. Estas magnitudes y sus

correspondientes unidades se conocen como el SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES (SI):

Magnitud Unidad Símbolo

Masa Kilogramo kg

Longitud Metro m

Temperatura Grado Kelvin K

Tiempo Segundo s

Intensidad de corriente Amperio A

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa Candela cd

El resto de magnitudes son derivadas de las anteriores. Por ejemplo, la superficie, que se mide

en metros cuadrados(m2), el volumen, que se mide en metros cúbicos (m3)y también en litros

(L),la densidad, que se mide en kg/m3 o g/ml, la velocidad, que se puede medir en km/h o

m/s, etc.

A.5. Indica si las siguientes magnitudes se consideran básicas o derivadas: masa, longitud,

superficie, intensidad de corriente, tiempo, velocidad, volumen, densidad.

A.6. ¿Qué unidad piensas que sería apropiada para medir la velocidad de un coche? ¿Y la

velocidad de una persona? ¿Y la velocidad de una pelota de tenis en un saque?

A.7. En las siguientes medidas, indica la magnitud, la unidad y la cantidad medida, siguiendo

el ejemplo.

Magnitud Unidad Cantidad medida

150 km/h Velocidad Kilómetro por hora 150

5m3

300 ºC

76 mA

1 K

33 m2

30 s

13,6kg/m3

A.8. ¿Cuáles son las magnitudes y unidades básicas que han elegido los científicos como

básicas?

A.9.a) Completa el siguiente texto con las unidades que consideres adecuadas:

En mi casa tengo una pequeña piscina en la parte trasera. No es muy grande, aproximadamente

tiene un volumen de 80 …………, lo que supone que para llenarla hay que echar unos 80.000

……….. de agua. Mide unos 18 ….. El otro día hice varios largos, acabé cansado porque nadé

en total unos 10….. Para su mantenimiento, tengo que echar cloro diluido en agua con una

densidad de 1,3 ……….. El viernes pasado compré una caja de cloro en polvo, pesaba

500……….. ¡a ver para cuánto tiempo tengo! En la tienda me dijeron que para 3 ………..,

espero que me dure todo el verano.

b) Escribe un pequeño relato en el que utilices las siguientes unidades: metros, litros,

gramos, kilómetros por hora, metros cuadrados, minutos.

A.10. Indica la magnitud y la unidad (escribe el nombre completo, por ejemplo, en lugar de

m3 escribe metro cúbico) de las siguientes medidas:

medida magnitud unidad cantidad

16 dm3 volumen decímetros cúbicos 16

34 cl 34

45 mg 45

0,2 cm2 0,2

280 K 280

45 dag 45

0,2 hm3 0,2

12 ha hectárea 12

A.11. a) Indica cuáles de las siguientes palabras se refieren a magnitudes y cuáles a unidades:

litro, milímetro, volumen, gramo, masa, temperatura, kilogramo, grado Kelvin, hora, minuto,

longitud, tiempo y metro cúbico.

b) Haz corresponder a cada magnitud la o las unidades en que se mide.

Como has visto en la actividad anterior, en el SI se utilizan los siguientes múltiplos y

submúltiplos para expresar cantidades muy grandes o muy pequeñas:

Cuando se trata de unidades cuadradas como los metros cuadrados m2, cada escalón de la

escalera vale doble, es decir, debemos multiplicar o dividir por 100.

Cuando se trate de unidades cúbicas como los metros cúbicos m3, cada escalón de la escalera

vale triple, es decir, debemos multiplicar o dividir por 1000.

A.12. En las siguientes medidas indica cuál es la magnitud que estamos midiendo, la unidad

de medida y pásala a su correspondiente unidad del S.I.:

Medida Magnitud Conversión al S.I.

40 dm2 Superficie 40 dm2 = 40:100 = 0,4 m2

140 cm2 m2

13 cm3 m3

2 dam m

0,06 km m

30 g Kg

7 mm2 m2

7,05 hm m

80 cm2 m2

0,5 mg Kg

0,02 dam3 m3

8 min s

A.13. Pasa las siguientes medidas de longitud a la unidad básica en el SI, es decir, a metros.

10 dm

52 cm

0,32 km

500 cm

35 mm

8,01 cm

66 mm

55 dm

2 dam

A.14. Pasa las siguientes medidas de masa a la unidad básica en el SI, es decir, a kilogramos.

15 mg

0,8 cg

5 mg

5,0 dg

2,2 dag

50 dg

17 cg

0,3 hg

4 cg

2. NOTACIÓN CIENTÍFICA Y DECIMAL

La notación decimal es aquella a la que estamos más acostumbrados: 2400.

La notación científica (también llamada notación exponencial) consiste en escribir los números

de la siguiente forma: 2,4·103

La coma, si la hay, debe ir obligatoriamente después de la primera cifra.

Un exponente positivo indica el número de cifras que aparecen a la derecha de la primera

cifra. Por ejemplo:

2·105 =200.000 (a la derecha del 2 hay cinco cifras)

5,2·104 = 52.000 (a la derecha del 5 hay cuatro cifras)

Un exponente negativo, indica el lugar que ocupa la primera cifra distinta de cero a la derecha

de la coma. Por ejemplo:

2·10-5 =0,00002 (el 2 ocupa el quinto lugar)

5,2·10-4 = 0,00052 (el 5 ocupa el cuarto lugar)

A.15. Escribe los siguientes números en notación decimal:

1·103

7·10-3

3,3·106

7,34·102

7,6·10-2

9,7·10-4

A.16. Escribe los siguientes números en notación científica:

1 000 000

0,000 000 1

763 000 000 000

0,000 7

0,000 002 03

45 000 000 000 000 000

3. UNIDADES DE VOLUMEN

Recordamos que para realizar cambios de unidades de volumen en unidades cúbicas, cada

escalón de la escalera equivale a multiplicar o dividir 3 veces por 10. Es decir:

1 km3 = 1000 hm3

1 hm3 = 1000 dam3

1 dam3 = 1000 m3

Y así sucesivamente. En la siguiente figura podemos ver que 1 dm3 = 1000 cm3

En el SI la unidad para expresar el volumen es el metro cúbico m3 y no el litro L.

Para transformar unidades de capacidad (litros) a unidades devolumen (m3), debemos utilizar

las siguientes equivalencias:

1 m3 = 1 kL

1 dm3 = 1 L

1 cm3 = 1 mL

A.17.Realiza las siguientes transformaciones, siguiendo el ejemplo:

5 dm3 = 5 000 000 mm3

3 dm3 = ________ cm3

50 m3 = ________ dm3

99 cm3 = ________ m3

27 dm3 = __________ m3

150 L = 0,15 kL = 0,15 m3

2 L = ______ kL = __________ m3

340 mL = _________ kL = ___________ m3

40 daL = ______ kL = ______________ m3

70 dL = ______ kL = _______________ m3

7 hm3 = ____________ m3

4. SENSIBILIDAD Y ERROR EN LA MEDIDA

Siempre que se realiza una medición de cualquier magnitud, se comenten errores. Estos

errores pueden ser accidentales, debidos a la impericia del manipulador, a determinados

factores inesperados que pueden afectar a la medida y que no se pueden controlar, o pueden

ser sistemáticos debidos a defectos del aparato o a su sensibilidad.

La sensibilidad es la mínima cantidad que podemos medir con él. Para calcular la sensibilidad

de un aparato, debemos dividir la diferencia entre dos lecturas por el número de divisiones

que haya entre dichas dos lecturas.

A.18. El dibujo de la derecha representa la parte superior de una probeta de 200 ml, con la que

medimos el volumen de un líquido.

Responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál es la sensibilidad de esa probeta?

b) ¿Cuál es el volumen de líquido que contiene la probeta?

A.19. El dibujo de la derecha representa la parte superior de una probeta de 500 ml, con la que

medimos el volumen de un líquido.

Responde a las siguientes preguntas:

a) ¿Cuál es la sensibilidad de esa probeta?

b) ¿Cuál es el volumen de líquido que contiene la probeta?

A.20. El dibujorepresenta la parte de la escala de un termómetro en la que se puede ver hasta

dónde ha llegado el mercurio.

a) ¿Cuál es la sensibilidad de ese termómetro?

b) ¿Cuánto marca el termómetro?

200 ml

100 ml

500 ml

250 ml

5. CAMBIOS DE ESTADO

Un cambio de estado es el proceso por el que una sustancia pasa de un estado de agregación a

otro. El nombre de cada cambio de estado se indica en la siguiente figura:

La vaporización puede ocurrir de dos formas: por evaporación, que tiene lugar en la superficie

del líquido y a cualquier temperatura, y por ebullición, que tiene lugar en todo el líquido y

ocurre a la temperatura de ebullición.

La temperatura a la cual ocurre la ebullición se llama punto de ebullición y la temperatura a la

cual ocurre la fusión se llama punto de fusión.

A.21. Indica que cambio de estado se produce cuando:

Ponemos unas bolitas de alcanfor en un armario para que huela bien.

El césped aparece mojado un día por la mañana y no ha llovido durante la noche.

Una persona derrite un trozo de estaño para soldar la unión entre dos trozos de

acero.

Calentamos agua en un cazo hasta que empieza a hervir.

Metemos una cubitera con agua en la nevera para hacer cubitos.

Un día de verano, echamos unos cubitos de hielo en el café caliente.

Gas

Líquido Sólido

sublimación

sublimación

inversa

fusión

solidificación

condensación

vaporización

A.22. Completa el siguiente esquema con los nombres de los cambios de estado:

A.23. ¿Qué diferencia hay entre la ebullición y la evaporación?

A.24. Ponemos a calentar 100 gramos de hielo que se encuentra a -20 ºC. Colocamos un

termómetro y vamos midiendo la temperatura, obteniendo la siguiente tabla:

T (ºC) -20 -10 0 0 25 50 75 100 100

t (min) 0 2 4 6 8 10 12 14 16

a) Representa los datos en una gráfica. Sitúa a la temperatura en el eje de ordenadas (eje y)

y el tiempo en el eje de abcisas (eje x).

b) Indica lo que ocurre desde los 4 a los 6 minutos. ¿Cómo permanece la temperatura? ¿Cuál

es la temperatura de fusión del hielo?

c) Indica lo que ocurre de los 6 a los 16 minutos. ¿Cuál es el punto de ebullición del agua?

Líquido

Sólido Gas

TEMA 2. LA NATURALEZA CORPUSCULAR DE LA MATERIA

1. PROPIEDADES DE LOS GASES.

a. No tienen forma ni volumen propio, adoptan los del recipiente que los

contiene.

b. Tienden a ocupar todo el espacio disponible.

c. Se difunden fácilmente.

d. Ejercen presión. La presión es el empuje o la fuerza de un gas sobre las

paredes del recipiente que lo contiene.

e. Se pueden comprimir y expandir fácilmente, debido a una fuerza externa.

En la compresión disminuye el volumen, mientras que en la expansión

aumenta el volumen. Por ejemplo cuando tiramos del émbolo de una

jeringa hacia atrás, el gas se expande, es decir:

f. Se pueden contraer y dilatar por efecto de la temperatura. En la

contracción disminuye el volumen, mientras que en la dilatación

aumenta el volumen. Por ejemplo, si calentamos el aire contenido en un

globo, este aumentará de tamaño, es decir:

En el siguiente cuadro podemos ver un resumen de cómo varían las propiedades del gas:

Volumen Temperatura Presión

Compresión Disminuye No varía Aumenta

Expansión Aumenta No varía Disminuye

Contracción Disminuye Disminuye No varía

Dilatación Aumenta Aumenta No varía

A.25. Corrige las frases que consideres incorrectas. Si alguna es correcta, déjala

como está.

a) Los gases tienen forma propia.

b) Los gases se difunden con dificultad.

c) La presión de los gases es lo mucho que pueden aguantar un trabajo.

d) Los gases se pueden comprimir y expandir fácilmente por efecto de la

temperatura.

e) Los gases se pueden dilatar y contraer debido a una fuerza externa.

A.26. a) Explica en qué consisten la compresión y la expansión de un gas.

b) ¿Es lo mismo hablar de expansión que de dilatación? Explica tu respuesta.

2. PRESIÓN DE UN GAS:

Es la fuerza que hace un gas sobre las paredes del recipiente que lo contiene. La presión

se mide en el sistema internacional en una medida que es el Pascal (Pa). También puede

medirse en otras muchas unidades que son el bar, la atmósfera (atm), el milímetro de

mercurio (mmHg) y el kilopondio por centímetro cuadrado, más conocido como kilo:

kp/cm2

La conversión de unidades es:

1 atm = 101 325 Pa

1 atm = 760 mmHg

A.27. Completa la siguiente tabla de conversión de unidades (realiza una

proporción para cada casilla):

P (Pa) P (atm) P (mmHg)

1

0,5

1,2

1140

95000

El aire atmósferico empuja a los cuerpos que están en contacto con él en todas

direcciones: hacia abajo, hacia arriba y hacia los lados. Por eso se dice que el aire

atmosférico ejerce presión. A esa presión se llama presión atmósferica.

La presión atmosférica suele ser de 1 atmósfera o 1013 milibares.

Cuando el aire está frío, desciende, haciendo aumentar la presión y provocando días

soleados y estables. Se forma, entonces, un anticiclón.

Cuando el aire está caliente, asciende, haciendo bajar la presión y provocando días

lluviosos e inestables. Se forma entonces una borrasca o ciclón.

La presión ejercida por el aire atmosférico se mide con el barómetro. Con este

instrumento se estableció como medida de la presión atmosférica 760 mmHg. La

presión que ejerce un gas cualquiera encerrado en un recipiente se puede medir también

con el manómetro:

A.28. Mañana se prevé que la presión atmosférica sea de 989 mbar. ¿Es probable

que haga sol o que llueva?

A.29. Si un día hace sol, ¿la presión atmosférica será mayor o menor que 1013

mbar? ¿Nos encontraremos en un anticiclón o en una borrasca?

A.30. ¿Qué diferencia hay entre el barómetro y el manómetro?

A.31. Lee el siguiente texto relativo a la presión atmosférica y elabora un resumen

que contenga de 100 a 150 palabras.

El poder de la presión atmosférica

Era un precioso día de principios de mayo de 1654. Ante el emperador, grandes

dignatarios de toda Alemania y demás gente de importancia, se despliega una curiosa

representación, mezcla de ciencia y espectáculo. Como maestro de ceremonias, el

burgomaestre de Magdeburdo, un tipo que sabía muy bien cómo entretener al personal

y, de paso, marcar en rojo una fecha en el calendario de la historia de la ciencia.

Aquel osado personaje no era otro que Otto Von Guericke, letrado y juez de la ciudad

de Magdeburgo durante muchos años. No sólo se había dedicado a estudiar leyes

porque, dado que las máquinas y el funcionamiento del mundo eran alimento de su

curiosidad insaciable, también estudió matemáticas, en la Universidad de Leiden y se

ocupó de experimentar en diversas áreas de la física. Uno de esos campos era la

neumática. Basándose en estudios previos de grandes experimentadores como

Torricelli, Von Guericke decidió desentrañar los misterios de ese océano invisible en el

que vivimos, el aire. En 1650 construyó con éxito una máquina neumática capaz de

extraer parcialmente el aire de recipientes cerrados. Con aquel sencillo y primitivo

método de acercarse al vacío, Von Guericke logró descubrir algunas cosas de sumo

interés. Sin aire… ¡la llama de las velas era imposible de mantener! ¡Los animalillos

morían sin remedio! ¡El sonido deja de transmitirse!

Aquello era espectacular, pero el aire se había instalado en la mente de Von Guericke

como el eje central de sus investigaciones, así que… ¿por qué no desarrollar un

experimento impactante que demuestre el “poder” de nuestra atmósfera? Vivimos

“nadando” en un mar que es una mezcla más o menos homogénea de gases. Al igual

que el océano formado por agua, en el que la presión aumenta con la profundidad, todo

en la superficie terrestre emergida también está sometido a una presión considerable, a

saber, la que ejerce el “mar” de aire que se encuentra por encima de nosotros. Estamos

acostumbrados a vivir sometidos a esa presión, a fin de cuentas nuestro cuerpo está

adaptado a esa condición de manera óptima. Pero, claro está, una cosa es pensar en ello

hoy, sabiendo lo que es el aire y otra muy diferente es demostrar que existe esa presión

y que tiene una considerable importancia en una época en la que se está discutiendo si

de verdad puede existir el vacío o incluso si el aire era algo más que una ilusión.

Von Guericke pensó que la mejor forma de demostrar que la presión atmosférica era

algo real y poderoso, consistía en realizar un experimento que fuera presenciado por las

más altas personalidades de su tierra y su época. Pues nada, dicho y hecho.

Aquel día de mayo de 1654, el burgamaestre seguramente estaba nervioso, se jugaba su

prestigio y puede que algo más, incluso su cargo. Von Guericke diseñó cuidadosamente

la demostración. Debía de ser rigurosa pero, a la vez, tan espectacular que los

potentados presentes se quedaran con la boca abierta del asombro. El mismísimo

emperador debía quedar impresionado. En medio de un ambiente casi circense se

desarrollo lo que, en la historia de la ciencia, ha venido a conocerse como el

experimento del los hemisferios de Magdeburgo. Desde aquel día nada volvió a ser

igual para la física, la demanda de máquinas neumáticas creció sin medida y la pasión

por estudiar la atmósfera y sus “poderes” ganó un impulso nunca antes visto. Todo ello

gracias a que la demostración se desarrolló a la perfección, siguiendo el guión de Von

Guericke.

Frente a los dignatarios, seguramente extrañados ante el curioso montaje que se

desplegaba ante ellos, aparecían dos medias esferas –hemisferios– cuidadosamente

elaboradas en cobre. Una mitad se enfrentó a la otra, formando una gran esfera. A esta

esfera se conectó la máquina neumática de Von Guericke, que extrajo todo el aire que

pudo del interior. Al igual que cuando aspiramos con la boca el aire de una botella de

plástico vacía y ésta se deforma, así se hizo el “vacío” en el interior de la esfera. Ahora,

la presión atmosférica mantenía “pegados” los dos hemisferios. ¿Cuánta fuerza sería

necesaria para separarlos?

Era el momento de demostrar el poder de la presión atmósférica. Los hemisferios tenían

varias argollas a las que se unieron gruesas sogas asociadas a dos grupos de ocho

caballos, un grupo a cada lado. La esfera está en el suelo, los caballos se agitan

nerviosos, los ayudantes de Von Guericke esperan su orden. En un instante, ante una

vigorosa orden emitida por el burgomaestre, los ayudantes azuzan a los dos grupos de

caballos que, con todas sus fuerzas tiran de en sentidos opuestos de cada uno de los

hemisferios. El público se levanta, los murmullos crecen, nadie cree lo que está viendo.

La “lógica” les decía que los dos hemisferios –que no estaban soldados ni pegados ni

unidos entre sí nada más que por la fuerza de la presión atmosférica exterior puesta de

manifiesto al hacer el “vacío” en su interior– se separarían casi al instante al sentir la

extraordinaria fuerza de los caballos sobre las argollas. Pero no, alquellos tozudos

hemisferios de cobre, unidos sólo por contacto, aguantaron el esfuerzo de los caballos

durante un tiempo considerable. La bomba de vacío de Von Guericke había logrado un

“milagro”, el vacío parcial del interior de la esfera de cobre puso de manifiesto la

realidad de la presión atmosférica y, estre los vítores de los presentes, Von Guericke

puso la guinda del pastel pues demostró que, simplemente con abrir levemente la

válvula de la esfera, permitiendo de nuevo la entrada de aire, los hemisferios podían

separarse por sí solos. Al igualarse la presión interior y exterior, ya no eran necesarios

caballos, ni ninguna otra ayuda, para que ambas piezas se separaran. La apuesta había

sido arriesgada, el montaje espectacular y el resultado… sublime.

3. TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR (TCM)

Las hipótesis básicas de la TCM son:

1- Los científicos suponen que todas las sustancias están formadas por moléculas,

tan pequeñas que no pueden verse ni con un microscopio. En estado gaseoso, las

moléculas están muy alejadas unas de otras.

2- Las moléculas están en continuo movimiento caótico, chocando entre sí y contra

las paredes del recipiente que las contiene.

3- El movimiento queda determinado por dos tipos de fuerzas, unas fuerzas de

atracción que tienden a mantener las moléculas unidas y otras fuerzas de

repulsión que tienden a separar las moléculas.

4- Entre molécula y molécula no hay nada, solo espacio vacío,

5- La velocidad de las moléculas varía con la temperatura, de tal forma que si

aumenta la temperatura aumenta la velocidad de las moléculas.

6- La presión de un gas es consecuencia de los choques de las moléculas con las

paredes del recipiente que lo contiene. La presión aumenta a medida que lo hace

el número e intensidad de los choques.

A.32. Visita las siguientes páginas web. Realiza las actividades que aparecen para

entender la TCM. Explica aquí qué es lo que aparece en cada una de ellas.

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat6.htm

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat7.htm

http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat8.htm

A.33. Explica que es la temperatura y la presión desde el punto de vista de la TCM.

La escala absoluta de temperaturas es aquella en la que el cero se corresponde con la

temperatura mínima alcanzable, aquella en la que las moléculas detendrían su

movimiento vibratorio. La temperatura mínima posible es -273 ºC, o lo que es lo

mismo, cero grados Kelvin (0 K).

Para pasar de grados centígrados ºC a grados Kelvin K simplemente hay que sumar 273.

De igual forman, si queremos pasar de grados K a ºC, restaremos 273.

A.34. Completa la tabla con los datos que faltan:

Temperatura (ºC) Temperatura (K)

20

100

-270

0

10

500

A.35.¿Pertenece a la escala kelvin una temperatura expresada con un número negativo?

¿Cuál es la temperatura más baja posible? Exprésala en grados kelvin y en grados

centígrados.

4. LEYES DE LOS GASES:

Hemos visto que los gases ocupan un volumen, se encuentran a una temperatura y

ejercen una presión contra las paredes del recipiente que los contiene. Las relaciones

entre volumen V, temperatura T y presión P, se resumen en tres leyes que se indican a

continuación:

1- Ley de Boyle: si la temperatura se mantiene constante, el volumen de un gas

aumenta cuando disminuye la presión y viceversa. Al disminuir el volumen del

gas las moléculas chocarán más veces contra las paredes del recipiente, por lo

que aumentará la presión. Boyle demostró la siguiente relación para estas

magnitudes:

P1·V1 = P2·V2

2- Ley de Charles: si la presión de un gas no varía (esto ocurre en los recipientes

flexibles) al aumentar la temperatura de un gas, aumenta el volumen y viceversa.

Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven más rápido, golpeando

más fuerte contra las paredes flexibles y aumentando así el volumen. De forma

matemática:

𝑉1𝑇1=𝑉2𝑇2

3- Ley de Gay-Lussac: si el volumen de un gas no varía (esto ocurre en los

recipientes rígidos) al aumentar la temperatura de un gas, aumenta la presión y

viceversa. Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven más rápido,

golpeando más fuerte y más veces contra las paredes rígidas y aumentando así la

presión. De forma matemática:

𝑃1𝑇1=𝑃2𝑇2

Tanto en la ley de Gay-Lussac como en la de Charles, las temperaturas han de

expresarse SIEMPRE en la escala absoluta o grados Kelvin (K).

A.36. Realiza la gráfica y traza la línea de ajuste que hay entre la presión de un gas

y el volumen que ocupa, a partir de los datos de la siguiente tabla. Representa la

presión en ordenadas (eje de la y) y el volumen en abscisas (eje de la x).

P (atm) 10,0 5,0 3,3 2,5 2,0

V (L) 2 4 6 8 10

A.37. Una jeringa a 20 ºC contiene 24,0 ml de aire. Introducimos la jeringa

verticalmente en agua caliente, y vemos que el émbolo se mueve hacia arriba. El

aire en su interior ha aumentado el volumen. Hemos realizado la experiencia para

diferentes valores de temperatura y hemos obtenido los datos que se muestran en

la tabla.

Realiza la gráfica entre la temperatura de un gas y el volumen que ocupa. Representa la

temperatura en abcisas y el volumen en ordenadas.

A.38. Los submarinistas utilizan botellas rígidas de aire comprimido. Al

introducirse bajo el agua, el gas contenido en la botella se enfría.

a) De las magnitudes presión, temperatura y volumen, ¿cuáles cambiarán y cuáles no lo

harán? Explica porqué.

b) Explica con la TCM (teoría cinético-molecular) cada uno de los cambios producidos

en las magnitudes del apartado anterior.

T (ºC) 20 32 44 56

V (mL) 34,0 35,0 36,0 37,0

A.39. Tenemos 20 ml de gas en una jeringa. Medimos la presión del gas conforme

empujamos el émbolo. El volumen va disminuyendo y la presión aumentando.

Obtenemos los siguientes valores:

a) Representa en una gráfica los siguientes valores de presión y volumen de un gas.

Dibuja la presión en ordenadas (eje de la y) y el volumen en abscisas (eje de la x)

b) Explica con la TCM porqué a medida que va disminuyendo el volumen, va

aumentando la presión.

A.40. ¿Se puede aumentar el volumen de una determinada cantidad de gas sin

calentarlo? Razona tu respuesta.

A.41. En una bombona pequeña, de paredes rígidas, se introducen 116 gramos de

butano que ocupan un volumen de 10,0 L a la presión de 5 atm. Si calentásemos la

bombona:

-¿Aumentaría la velocidad de las moléculas?

-¿Aumentaría la distancia entre las moléculas?

-¿Aumentaría el número de choques con las paredes?

-¿Aumentaría la intensidad de los choques con las paredes?

Justifica cada una de tus respuestas.

V (mL) P (atm)

20 1,2

10 2,4

8 3

6 4

4 6

A.42. Una jeringa a 20 ºC contiene 50 mL de aire. Si la introducimos verticalmente

en agua caliente, el émbolo se desplaza hacia arriba y el aire interior ocupa un

volumen distinto.

a) El volumen, ¿habrá aumentado o habrá disminuido?

b) ¿Qué nombre recibe el proceso que le ha ocurrido al aire? Explícalo con la TCM.

A.43. Un gas ocupa un volumen de 200 mL a una presión de 2 atm; ¿qué presión

ejerce cuando ocupa un volumen de 300 mL si la temperatura se mantiene

constante?

A.44. Una determinada cantidad de aire se encuentra en un recipiente rígido a -12

ºC, siendo la presión de 1 atm. Se calienta el gas hasta alcanzar los 80 ºC. ¿A qué

presión se encuentra ahora el aire? No olvides pasar la temperatura a Kelvin.

A.45. El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 200 mL a la

temperatura de 20 ºC. Calcula el volumen que ocupa cuando se calienta, a presión

constante, hasta llegar a 40 ºC. ¿En cuánto ha aumentado el volumen? No olvides

pasar la temperatura a Kelvin.

A.46. Un gas ocupa un volumen de 800 mL a una presión de 1 atm; ¿qué presión

ejerce cuando ocupa un volumen de 1 L si la temperatura no cambia?

A.47. El volumen inicial de una cierta cantidad de gas es de 120 mL a una

temperatura de 20 ºC. Calcula el volumen que ocupa a 60 ºC, si el calentamiento se

ha realizado a presión constante. No olvides expresar las temperaturas en Kelvin.

A.48. En un recipiente se introducen 116 gramos de butano que ocupan un

volumen de 10 L a la presión de 3 atm. ¿Qué presión habrá cuando el volumen

ocupado sea de 8 L, si la temperatura permanece constante?

5. ESTADOS SÓLIDO Y LÍQUIDO:

Existen otros 2 estados de la materia: sólido y líquido. Sus propiedades desde un punto

de vista macroscópico son las siguientes:

Sólido: tienen forma y volumen propio.

Líquido: tienen volumen propio, pero adoptan

la forma del recipiente que lo contiene.

Gas: como hemos visto anteriormente, no

tienen forma ni volumen propio, sino que

ocupan todo el espacio disponible.

Además del estado gaseoso, los estados sólido y líquido también pueden explicarse con

ayuda de la teoría cinético molecular.

Sólido: Sus moléculas están ordenadas, las distancias entre ellas son pequeñas y

tienen un movimiento vibratorio.

Líquido: las moléculas están desordenadas, las distancias son aproximadamente

las mismas que en el estado sólido y pueden desplazarse de un lugar a otro, pero

ligadas entre sí, es decir, sin poder independizarse unas de otras.

Gas: las moléculas están desordenadas y las distancias son unas 10 veces más

que en el estado sólido y líquido. Las moléculas se mueven con total libertad.

Para poder explicar porqué una sustancia es sólida, líquida o gaseosa, la TCM dice que

entre las moléculas existe unas fuerzas de atracción, que son mayores en el caso del

sólido, medias en los líquidos y menores en los gases.

Sólido: las fuerzas de atracción son muy grandes, por lo que las moléculas

permanecen inmóviles y sólo pueden vibrar.

Líquido: las fuerzas de atracción impiden que las moléculas se separen, pero no

pueden impedir que se muevan desplazándose entre sí.

Gas: las fuerzas de atracción son muy pequeñas, y por eso las moléculas pueden

moverse libremente y a gran velocidad.

A.49. Explica las características más importantes desde el punto de vista

macroscópico de los sólidos, líquidos y gases.

A.50. Explica las características más importantes desde el punto de vista de la

teoría cinético molecular de los sólidos, líquidos y gases.