Estados de la materia

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Estados de la materia

  1. 1. Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y está sujeto acambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es eltérmino para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva quepueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la partesensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupaun sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.También se usa el término para designar al tema que compone una obra literaria, científica, política,etc. Esta distinción da lugar a la oposición "materia-forma", considerando que una misma materia,como contenido o tema, puede ser tratado, expuesto, considerado, etc. de diversas formas: de estilo, deexpresión, de enfoque o punto de vista. Se usa también para hablar de una asignatura o disciplina en laenseñanza.Concepto físicoEn física, se llama materia a cualquier tipo de entidad física que es parte del universo observable, tieneenergía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una localizaciónespaciotemporal compatible con las leyes de la física.Clásicamente se consideraba que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: que ocupaun lugar en el espacio y que tiene masa y duración en el tiempo.En el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o discontinuidadtraducible a fenómeno perceptible que se propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual oinferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia tienenasociadas una cierta energía pero sólo algunas formas de materia tienen masa.Materia másicaLos constituyentes básicos de la materia másica conocida son los fermiones como los "quarks"(púrpura) y "leptones" (verde). Los bosones (rojo) son "materia no-másica".Artículo principal: Materia (física)La materia másica está jerárquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La materia másicapuede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y microscópico. Según el nivel dedescripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas o descripciones cuánticas. Una parte dela materia másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, estáconstituida por moléculas, átomos, e iones. Cuando las condiciones de temperatura lo permite lamateria se encuentra condensada.Nivel microscópicoEl nivel microscópico de la materia másica puede entenderse como un agregado de moléculas. Éstas asu vez son agrupaciones de átomos que forman parte del nivel microscópico. A su vez existen nivelesmicroscópicos que permiten descomponer los átomos en constituyentes aún más elementales, que seríael siguiente nivel son:
  2. 2. • Electrones: partículas leptónicas con carga eléctrica negativa. • Protones: partículas bariónicas con carga eléctrica positiva. • Neutrones: partículas bariónicas sin carga eléctrica (pero con momento magnético).A partir de aquí hay todo un conjunto de partículas subatómicas que acaban finalmente en losconstituyentes últimos de la materia. Así por ejemplo virtualmente los bariones del núcleo (protones yneutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por piones (bosones de espíncero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son partículas elementales, sino quetienen constituyentes de menor nivel que llamamos quarks (que a su vez se mantienen unidos medianteel intercambio de gluones virtuales).Nivel macroscópicoMacroscópicamente, la materia másica se presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, enuno de cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con lateoría cinética molecular la materia se encuentra formada por moléculas y éstas se encuentran animadasde movimiento, el cual cambia constantemente de dirección y velocidad cuando chocan o bajo elinflujo de otras interacciones físicas. Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende asepararlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado físicode una sustancia puede ser: • Sólido: si la energía cinética es menor que la potencial. • Líquido: si la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales. • Gaseoso: si la energía cinética es mayor que la potencial. • Plasma: si la energía cinética es tal que los electrones tienen una energía total positiva.Bajo ciertas condiciones puede encontrarse materia másica en otros estados físicos, como elcondensado de Bose-Einstein o el condensado fermiónico.La manera más adecuada de definir materia másica es describiendo sus cualidades: • Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado. • Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. • La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos materiales aunque estén separados por grandes distancias.Materia no-másicaUna gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por partículas ocampos que no presentan masa, como la luz y la radiación electromagnética, las dos formada porfotones sin masa. Junto con estas partículas no másicas, se postula la existencia de otras partículascomo el gravitón, el fotino y el gravitino, que serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyena la energía total del universo.
  3. 3. Distribución de materia en el universoSegún estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del contenidoenergético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre laexpansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no se sabe casi nada.Según los modelos físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo está formado pormateria másica ordinaria. Se supone que una parte importante de esta masa sería materia bariónicaformada por bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materiabariónica. El resto de nuestro universo se compondría de materia oscura (23%) y energía oscura (72%).A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se haencontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los barionesque debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica no encontrada es que,como consecuencia del proceso de formación de estructuras posterior al big bang, está distribuida enfilamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos seencuentran los diversos cúmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red defilamentos.1Propiedades de la materia ordinariaPropiedades generalesLas presentan los cuerpos sin distinción y por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra.Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de lacantidad de materia, tales el caso de la masa, peso, volumen, la inercia, la energía, impenetrabilidad,porosidad, divisibilidad, elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras.Propiedades característicasPermiten distinguir una sustancia de otra. También reciben el nombre de propiedades intensivas porquesu valor es independiente de la cantidad de materia. Las propiedades características se clasifican en:FísicasEs el caso de la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, el coeficiente de solubilidad, elíndice de refracción, el módulo de Young y las propiedades organolépticas.QuímicasEstán constituidas por el comportamiento de las sustancias al combinarse con otras, y los cambios consu estructura íntima como consecuencia de los efectos de diferentes clases de energía.Ejemplos: • corrosividad de ácidos • poder calorífico
  4. 4. • acidez • reactividadLey de la conservación de la materiaComo hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico Lavoisier, el científicofrancés considerado padre de la Química moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustanciasantes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la materia,medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones.Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una reacción química, la materia no secrea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue descubierto antes por MijaílLomonosov, de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en lossiguientes términos: La masa de un sistema de sustancias es constante, con independencia de losprocesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los productos, es igual a la suma de losreactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las técnicas modernas como elmejoramiento de la precisión de las medidas han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que lamasa convencional se conserva, porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manerase puede afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa material y energía) se conserva,pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una partede la materia se convierte en fotones. La conversión en reacciones nucleares de una parte de la materiaen energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos defisión como la explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante deenergía que realizan las estrellas.Concepto filosóficoDesde el comienzo de la filosofía, y en casi todas las culturas, se encuentra este concepto vagamenteformulado como lo que permanece por debajo de las apariencias cambiantes de las cosas de lanaturaleza. Según esa idea, todo lo observable está dado en sus diversas y cambiantes apariencias en unsoporte o entidad en la que radica el movimiento y cambio de las cosas: la materia.Principio único o diversosUna cuestión filosófica importante fue si toda la materia o sustrato material tenía un principio único otenía diversas fuentes. Que dicho sustrato sea uno sólo, o varios principios materiales, (aire, fuego,tierra y agua), fue cuestión planteada por los filósofos milesios; los eleatas, en cambio, cuestionaron larealidad del movimiento y, junto con los pitagóricos, fundamentaron el ser en un principio formal delpensamiento, dejando a la materia meramente como algo indeterminado e inconsistente, un no-ser.El atomismoMayor trascendencia histórica ha tenido la teoría atomista de la antigüedad, puesta de nuevo en vigorpor el mecanicismo racionalista en el siglo XVII y XVIII, que supuso el soporte teórico básico para elnacimiento de la ciencia física moderna.
  5. 5. HilemorfismoPlatón y sobre todo Aristóteles elaboraron el concepto de forma, correlativo y en contraposición a lamateria, dándole a ésta el carácter metafísico y problemático que ha tenido a lo largo de la historia delpensamiento, al mismo tiempo que ha servido como concepto que se aplica en otros contextos.Es Aristóteles quien elaboró el concepto de materia de manera más completa, si bien el aspectometafísico quedó relegado a la escolástica.Para Aristóteles, siguiendo la tradición de los milesios y de Platón, la característica fundamental de lamateria es la receptividad de la forma. La materia puede ser todo aquello capaz de recibir una forma.Por eso ante todo la materia es potencia de ser algo, siendo el algo lo determinado por la forma.En función de este concepto hay tantas clases de materias como clases de formas capaces de determinara un ser. Puesto que el movimiento consiste en un cambio de forma de la sustancia, el movimiento seexplica en función de la materia como potencia y el acto como forma de determinación de la sustancia.La materia, en tanto que sustancia y sujeto, es la posibilidad misma del movimiento. Hay tantas clasesde materia cuantas posibles determinaciones de la sustancia en sus predicados.Cuando las determinaciones son accidentales la materia viene dada por la situación de la sustancia enpotencia respecto a recepción de una nueva forma. Así el estar sentando en acto es materia en potenciapara estar de pie; el movimiento consiste en pasar de estar de pie en potencia, a estar de pie en acto.El problema es la explicación del cambio sustancial que se produce en la generación y corrupción de lasustancia. Aparece aquí el concepto metafísico de materia prima, pura potencia de ser que no es nada,puesto que no tiene ninguna forma de determinación.La tradicional fórmula escolástica por la que se suele definir la materia prima da idea de que realmentees difícil concebir una realidad que se corresponda con dicho concepto: No es un qué (sustancia), niuna cualidad, ni una cantidad ni ninguna otra cosa por las cuales se determina el ser. Una definiciónmeramente negativa que incumple las leyes mismas de la definición. Pura posibilidad de ser que no esnada.Sin embargo el concepto aristotélico de materia ha tenido aplicaciones en diversos sentidos.Errores comunes al estudiar la materiaDiferencia nominativa de magnitudes cuantificablesSabemos que dentro de la clasificación de propiedades y magnitudes cuantificables existe el criterio:propiedades físicas y químicas. En el caso de las propiedades físicas, estas se subdividen en escalares,vectoriales y tensoriales. Dentro de las propiedades físicas tenemos la masa y dentro de las propiedadesvectoriales está el peso. Ahora bien, por la tergiversación de los conceptos mismos y por el mal usocotidiano de las propiedades de la materia, se nomina la masa como peso, siendo estas dos propiedadesdiametralmente opuestas. Una es la cantidad de materia que hay en un sistema que ocupe algúnvolumen en el espacio y la segunda es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masamisma.Otro error muy común es la asignación de nombre a señaléticas (los cuales en muchos casos nocorresponde). Cuando en una carretera se asigna un letrero que dice: "Disminuir la velocidad al entrara la ciudad" o "Velocidad máxima: 120 km/h"; todos estos son erróneos, puesto que la velocidad es una
  6. 6. magnitud vectorial y contempla en ella no solo el valor (módulo) al que se desplace el móvil, sino que ala dirección, sentido, punto de aplicación y punto de origen de este. En esos casos, debería decir:Rapidez máxima. Y por esto mismo, el instrumento de medición de los vehículos se llama en realidadrapidímetro u oggmetro, pero jamás Velocímetro (esto es una nominación y uso incorrecto delconcepto en su correcta acepción). Si vemos como un todo en el universo se puede comprender esteconcepto.Miscelánea • El kilogramo es una unidad de la cantidad de materia, corresponde a la masa de un dm³ (1 litro) de agua pura a 4 °C de temperatura. A partir de esta medida, se creó un bloque de platino e iridio de la misma masa que se denominó kilogramo patrón. Éste se conserva en la Oficina Internacional de Pesos y Medidas de Sèvres (Francia). • La cantidad de materia también puede ser estimada por la energía contenida en una cierta región del espacio, tal como sugiere la fórmula E = m.c² que da la equivalencia entre masa y energía establecida por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. • "Tabla de densidades" en [kg/m3]: Osmio 22300, Oro 19300 - Hierro 7960 - Cemento 3000 - Agua 1000 - Hielo 920 - Madera 600 a 900 - Aire 1,29. • La temperatura es una magnitud que indica el grado de agitación térmica de una sustancia. Asimismo, cuando dos sustancias que están en contacto tienen distintas temperaturas se produce una transferencia de energía térmica (en forma de calor) hasta igualar ambas temperaturas. En el momento en que se igualan las temperaturas se dice que estas dos sustancias están en equilibrio térmico. • Los tres elementos químicos más abundantes en el universo son H, He y C; algunas de sus propiedades más importantes son: • Hidrógeno (H2): Densidad = 0,0899 kg/m³ Teb = -252,9 °C, Tf =-259,1 °C. • Helio (He): Densidad = 0,179 kg/m³ Teb = -268,9 °C, Tf = -272,2 °C. • Carbono (C): Densidad = 2267 kg/m³ Teb = 4027 °C, Tf = 3527 °C.Estado de agregación de la materia Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas. Puedes añadirlas así o avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Estado de agregación de la materia}} ~~~~
  7. 7. Diagrama de fase para el dióxido de carbono en función de presión y temperatura.En física y química se observa que, para cualquier sustancia o elemento material, modificando suscondiciones de temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estadosde agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomoso iones) que la constituyen.Estados de agregación, todos con propiedades y características diferentes, y aunque los más conocidosy observables cotidianamente son cuatro, las llamadas fases sólida, líquida, gaseosa y plasmática,también existen otros estados observables bajo condiciones extremas de presión y temperatura. •[editar] Estado sólidoArtículo principal: SólidoA bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa; y susátomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas, lo que les confiere lacapacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Los sólidos son calificados generalmentecomo duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión. Lapresencia de pequeños espacios intermoleculares caracteriza a los sólidos dando paso a la intervenciónde las fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geométrica.Las sustancias en estado sólido presentan las siguientes características: • Cohesión elevada. • Forma definida. • Incompresibilidad (no pueden comprimirse). • Resistencia a la fragmentación. • Fluidez muy baja o nula. • Algunos de ellos se subliman (yodo). • Volumen constante (hierro).
  8. 8. [editar] Estado líquidoArtículo principal: LíquidoSi se incrementa la temperatura el sólido va "descomponiéndose" hasta desaparecer la estructuracristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a laforma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo,aunque mucho menos intensa que en los sólidos.El estado líquido presenta las siguientes características: • Cohesión menor. • Movimiento energía cinética. • No poseen forma definida. • Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene. • En el frío se comprime. • Posee fluidez a través de pequeños orificios. • Puede presentar difusión. • Volumen constante.[editar] Estado gaseosoArtículo principal: GasIncrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Las moléculas del gas seencuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cualson contenidos.El estado gaseoso presenta las siguientes características • Cohesión casi nula. • Sin forma definida. • Su volumen es variable dependiendo del recipiente que lo contenga. • Pueden comprimirse fácilmente. • Ejercen presión sobre las paredes del recipiente contenedor. • Las moléculas que lo componen se mueven con libertad. • Ejercen movimiento ultra dinámico. • Tienden a dispersarse fácilmente[editar] Estado plasmaticoArtículo principal: PlasmaEl plasma es un gas ionizado, es decir que los átomos que lo componen se han separado de algunos de
  9. 9. sus electrones. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por aniones ycationes (iones con carga negativa y positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso esun excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol.En la baja Atmósfera terrestre, cualquier átomo que pierde un electrón (cuando es alcanzado por unapartícula cósmica rápida) se dice que está ionizado. Pero a altas temperaturas es muy diferente. Cuantomás caliente está el gas, más rápido se mueven sus moléculas y átomos,(ley de los gases ideales) y amuy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos, moviéndose muy rápido, son suficientementeviolentas para liberar los electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de los átomos estánpermanentemente «ionizados» por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma.A diferencia de los gases fríos (por ejemplo, el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen laelectricidad y son fuertemente influidos por los campos magnéticos. La lámpara fluorescente, contieneplasma (su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante lalínea de fuerza a la que está conectada la lámpara. La línea, positivo eléctricamente un extremo ynegativo, causa que los iones positivos se aceleren hacia el extremo negativo, y que los electronesnegativos vayan hacia el extremo positivo. Las partículas aceleradas ganan energía, colisionan con losátomos, expulsan electrones adicionales y mantienen el plasma, aunque se recombinen partículas. Lascolisiones también hacen que los átomos emitan luz y esta forma de luz es más eficiente que laslámparas tradicionales. Los letreros de neón y las luces urbanas funcionan por un principio similar ytambién se usaron en electrónicas.[editar] Perfil de la ionosferaLa parte superior de la ionosfera se extiende en el espacio algunos cientos de kilómetros y se combinacon la magnetosfera, cuyo plasma está generalmente más rarificado y también más caliente. Los ionesy los electrones del plasma de la magnetosfera provienen de la ionosfera que está por debajo y delviento solar y muchos de los pormenores de su entrada y calentamiento no están claros aún.Existe el plasma interplanetario, el viento solar. La capa más externa del Sol, la corona, está tancaliente que no sólo están ionizados todos sus átomos, sino que aquellos que comenzaron con muchoselectrones, tienen arrancados la mayoría (a veces todos), incluidos los electrones de las capas másprofundas que están más fuertemente unidos. En la corona del Sol se ha detectado la radiaciónelectromagnética característica del hierro que ha perdido 13 electrones.Esta temperatura extrema evita que el plasma de la corona permanezca cautivo por la gravedad solar y,así, fluye en todas direcciones, llenando el Sistema Solar más allá de los planetas más distantes.Propiedades del plasma:Hay que decir que hay 2 tipos de plasma, fríos y calientes.En los fríos, los átomos se encuentran a temperatura ambiente y son los electrones los que se aceleranhasta alcanzar una temperatura de 5000 ºC. Pero como los iones, que son muchísimo más masivos,están a temperatura ambiente, no queman al tocarlos. Un plasma caliente es el fuego.En los plasma calientes, la ionización se produce por los choques de los átomos entre sí. Lo que hace escalentar un gas mucho y por los propios choques de los átomos entre sí se ionizan. Estos mismosátomos ionizados también capturan electrones y en ese proceso se genera luz (por eso el Sol brilla, ybrilla el fuego, y brillan los plasmas de los laboratorios).
  10. 10. [editar] Condensado de Bose-EinsteinArtículo principal: Condensado de Bose-EinsteinEsta nueva forma de la materia fue obtenida el 5 de julio de 1995, por los físicos Eric Cornell, WolfganKetterle y Carl Wieman, los cuales fueron galardonados en 2001 con el premio nobel de la física. Loscientíficos lograron enfriar los átomos a una temperatura 300 veces más bajo que lo que se habíalogrado anteriormente. Se le ha llamado "BEC, Bose - Einstein Condensado" y es tan frío y denso queellos aseguran que los átomos pueden quedar inmóviles.Sin embargo todavía no se sabe cuál será elmejor uso que se le pueda dar a este descubrimiento. Este estado fue predicho por Einstein y Bose en1926.[editar] Condensado de FermiArtículo principal: Condensado fermiónicoCreado en la universidad de Colorado por primera vez en 1999, el primer condensado de Fermiformado por átomos fue creado en 2003. El condensado fermiónico, considerado como el sexto estadode la materia, es una fase superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Estacercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de los condensados deBose-Einstein, los fermiones condensados se forman utilizando fermiones en lugar de bosones.Dicho de otra forma, el condensado de Fermi es un estado de agregación de la materia en la que lamateria adquiere superfluidez. Se crea a muy bajas temperaturas, extremadamente cerca del ceroabsoluto.Los primeros condensados fermiónicos describían el estado de los electrones en un superconductor. Elprimer condensado fermiónico atómico fue creado por Deborah S. Jin en 2003. Un condensado quirales un ejemplo de un condensado fermiónico que aparece en las teorías de los fermiones sin masa conrompimientos a la simetría quiral.Es considerado una falacia para muchos científicos. La naturaleza del condensado implica que todas laspartículas que lo conforman se encuentran en el mismo estado cuántico, lo cual es sólo posible si dichaspartículas son bosones. Ahora bien, el Principio de exclusión de Pauli impide que cualquier pareja defermiones ocupe el mismo estado cuántico al mismo tiempo. Por lo tanto un condensado fermiónico nopuede existir.¿Cuál es la diferencia? Los bosones ejercen una gran fuerza de atracción entre ellos. Como reglageneral, cualquier átomo con un número par de electrones+protones+neutrones es un bosón. Así, porejemplo, los átomos del sodio ordinario son bosones, y pueden unirse para formar condensados Bose-Einstein.Los fermiones, por otro lado, ejercen una nula fuerza de atracción entre ellos. No pueden juntarse en elmismo estado cuántico (por el “Principio de Exclusión de Pauli” de la mecánica cuántica). Cualquierátomo con un número impar de electrones+protones+neutrones, como el potasio-40, es un fermión.[editar] Supersólido nuevo estadoEste material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-(4) que lo componenestán congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a como lo están los átomos y lasmoléculas en un sólido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” nosignifica “estacionario”.
  11. 11. Como la película de helio-4 es tan fría (apenas una décima de grado sobre el cero absoluto), comienzana imperar las leyes de incertidumbre cuántica. En efecto, los átomos de helio comienzan a comportarsecomo si fueran sólidos y fluidos a la vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción delos átomos de helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida como“súper-fluido”, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su nombre de “súper-sólido”.Se demuestra que las partículas de helio aplicadas a temperaturas cercanas al 0 absoluto cambian elmomento de inercia y un sólido se convierte en un supersólido lo que previamente aparece como unestado de la materia.[editar] Otros posibles estados de la materiaExisten otros posibles estados de la materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas,como en el interior de estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big Bang o granexplosión: • Superfluido • Materia degenerada • Materia fuertemente simétrica • Materia débilmente simétrica • Materia extraña o materia de quarks • Superfluido polaritón[editar] Cambios de estadoArtículo principal: Cambio de estadoDiagrama de los cambios de estado entre los estados sólido, líquido y gaseoso.Los cambios de estado descritos también se producen si se incrementa la presión manteniendoconstante la temperatura. Así, el hielo de las pistas se funde por la presión ejercida por el peso de lospatinadores. Esta agua sirve de lubricante, permitiendo el suave deslizamiento de los patinadores.Para cada elemento o compuesto químico existen determinadas condiciones de presión y temperatura alas que se producen los cambios de estado, debiendo interpretarse, cuando se hace referencia
  12. 12. únicamente a la temperatura de cambio de estado, que ésta se refiere a la presión de la atm. (la presiónatmosférica). De este modo, en "condiciones normales" (presión atmosférica, 0 °C) hay compuestostanto en estado sólido como líquido y gaseoso (S, L y G).Los procesos en los que una sustancia cambia de estado son: la sublimación (S-G), la vaporización (L-G), la condensación (G-L), la solidificación (L-S), la fusión (S-L), y la sublimación inversa (G-S). Esimportante aclarar que estos cambios de estado tienen varios nombres.

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