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Materia y energia 1 unidad 4

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  • 1. MATERIA Y ENERGÍA La materia se conserva a través de los sistemas biológicos, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía no se destruye tampoco pero pierde calidad, por ejemplo en una red trófica, solo pasa el 10 % de la energía obtenida por cada eslabón de la cadena MATERIA: PROPIEDADES GENERALES Y ESPECÍFICAS La materia se puede definir simplemente como “eso” de lo que están hechas todas las cosas materiales del universo. El agua, la sal, el azúcar, el acero, las estrellas, incluso los gases presentes en el aire, todos se componen de materia. Por definición, la materia es todo aquello que tiene masa y por tanto ocupa un lugar en el espacio. De hecho, la Química es una ciencia que se ocupa de la metería y de los cabios que esta sufre.
  • 2. La masa es una medida de la cantidad de la materia. Incluso el aire tiene masa, pero quizá solo nos damos cuenta de ello cuando caminamos contra un viento fuerte. Con frecuencia se confunde la masa con el peso. El peso corresponde a la acción de la fuerza de gravedad sobre la masa de un objeto en particular.
  • 3. ESTADOS DE LA MATERIA La materia La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso: Los sólidos:Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras. Los líquidos:No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos. Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión. .
  • 4. SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES -Tienen volumen fijo -Tienen forma propia - No se pueden comprimir -No fluyen por sí mismos -Tienen volumen fijo -No tienen forma propia -Son muy poco compresibles -Difunden y fluyen por sí mismos -Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. -No tienen forma fija -Son fácilmente compresibles -Difunden y tienden a mezclarse con otros gases ACTIVIDAD 25 Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía La degradación de la energía: -La degradación de la energía hace necesario el fomento de los hábitos de ahorro energético. Cuando la pila de una linterna se agota, ¿adónde ha ido a parar la energía química proporcionada por la pila? Esta energía se ha transformado en luz y en calor. Así pues, la energía no se pierde, sino que se transforma en otras formas de energía; es decir, la energía globalmente se conserva.
  • 5. El principio de conservación de la energía fue enunciado por el médico y físico alemán J. R. Mayer (1814-1878) en 1842 y dice que: La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía se conserva, porque se transforma en otras formas de energía, y a la vez se degrada, porque se obtienen formas de energía de menor calidad; es decir, menos aprovechables. CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Y TERMODINÁMICA Dentro de los sistemas termodinámicos, una consecuencia de la ley de conservación de la energía es la llamada primera ley de la termodinámica, la cual establece que, al suministrar una determinada cantidad de energía térmica (Q) a un sistema, esta cantidad de energía será igual a la diferencia del incremento de la energía interna del sistema (ΔU) menos el trabajo (W) efectuado por el sistema sobre sus alrededores: (ver Criterio de signos termodinámico) Aunque la energía no se pierde, se degrada de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica. En un proceso irreversible, la entropía de un sistema aislado aumenta y no es posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un sistema físico aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte energía mecánica en energía térmica. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es espontáneo, es necesario aportar energía extra para que se produzca en el sentido contrario. Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce en pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un incumplimiento del principio enunciado sino como una transformación "irremediable" de la energía.
  • 6. Teoría de la relatividad. La teoría de la relatividad está compuesta a grandes rasgos por dos grandes teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo. La primera teoría, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios. No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito tiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.

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