1. OS SISTEMAS MATERIAIS

2. A MATERIA E OS SISTEMAS MATERIAIS Todolo que nos rodea na natureza é materia , un río que corre polo campo, a terra que pisamos ao andar. Materia é todo aquelo que ten masa e volume ( que ocupa un lugar no espazo).

3. SISTEMA MATERIAL Sistema material : porción de materia que se considera de forma illada para o seu estudo Sistema illado : non hai intercambio de materia nin de enerxía. Sistema Aberto : hai intercambio de materia e e de enerxía co exterior . Sistema Pechado : non hai intercambio de materia . S i stema aberto S i stema aberto S i stema illado S i stema pechado

4. PROPIEDADES XERAIS DA MATERIA . A masa e o volume son propiedades xerais da materia. MASA defÍnese como a cantidade de materia que posúe un corpo ou un sistema. Non depende da forma nin do grao de división Unidade no S.I.: kg Mídese coa balanza.

5. VOLUME É unha propiedade xeral dos sistemas materiais que se define como o espazo que ocupa . Non depende da forma nin do grao de división É constante nos sólidos e líquidos non nos gases Depende da presión e da temperatura , sobre todo nos gases Unidade no S.I.: m 3 Medida de volume: 1.-Sólidos regulares 2.-Sólidos irregulares.

6. Como se mide o volume 1.-SÓLIDOS REGULARES: Aqueles que teñen unha forma definida. Aplicamos unha fórmula despois de medir CUBO CILINDRO V=L 3 V= π r 2 h PARALELEPÍPEDO ESFERA V=a·b·c V=4 π r 3 /3 a b c

7. Como se mide o volume 2.-SÓLIDOS IRREGULARES. Son aqueles sólidos que non teñen unha forma definida propia . Hai que empregar o método de inmersión. 1.-Collemos a probeta ,énchese de auga ata certa altura. 2.-Anotamos o volume de auga alcanzado na probeta,: lectura inicial . 3.-Mergullamos cuidadosamente o sólido e anotamos o novo volume alcanzado pola auga : lectura final . V= V f - V i

8. Como se mide o volume 3 .- LÍQUIDOS. O volume dos LÍQUIDOS mídese directamente botándoo nun recipiente graduado .

9. Como se mide o volume 4 .- GASES . O volume dos gases mídese recolléndoos sobre auga ou outro líquido e medindo o volume desprazado .

10. Propiedades específicas Son aquelas que permiten diferenciar os distintos tipos de materia denominadas substancias. Cor Brillo Olor dureza Sabor Densidade Punto de fusión Punto de ebulición Solubilidade Conductividade térmica e eléctrica …… ..

11. DENSIDADE A densidade, relaciona a masa dunha substancia co volume que ocupa. Proporciona unha idea do grao de compactación UNIDADES NO S.I.: Kg/m 3 Emprégase moito g/cm 3 Aire 0,012 Alcohol 0,8 Auga 1 Densidades dalgunhas substancias (g/cm 3 ) Aluminio 2,7 Cobre 8,9 Prata 10,5 Chumbo11,3 Ferro 7,8 Mercurio 13,6 Ouro 19,3 D = m/v

12. DENSIDADE Densidade da cortiza: 240g: 1000Cm 3 = 0,24 g /cm 3 Densidade do chumbo: 11290 g: 1000 Cm 3 = 11,29 g /cm 3 1000 cm 3 de volume cortiza Chumbo

13. ESTADOS DA MATERIA A materia preséntase en tres estados de agregación : sólido , l íquido e gasoso . Só algunhas substancias poden atoparse de modo natural nos tres estados, tal é o caso da auga. A maioría das substancias preséntan nun estado concreto. Así, os metais ou as substancias que constituen os minerais encóntranse en estado sólido e o osíxeno ou o CO 2 en estado gasoso:

14. ESTADOS DE AGREGACIÓN. SÓLIDO GAS LÍQUIDO

15. Os sólidos : Teñen forma fixa Teñen volume constante. Non se poden comprimir Non flúen por si mesmos Segundo a distribución das súas partículas poden ser: Cristais : Partículas ordenadas Amorfos : Partículas desordenadas ESTADOS DA MATERIA

16. O s Líquidos : Teñen volume constante Son pouco compresibles Non teñen forma propia Flúen por si mesmos, por eso xunto cos gases se denominan fluidos ESTADOS DA MATERIA

17. O s Gases : Non teñen forma fixa Ocupan todo o volume do recipiente Comprímense facilmente Flúen por si mesmos e tenden a mesturarse con outros gases Variación acusada de volume ao cambiar as condicións de temperatura e presión. ESTADOS DA MATERIA

18. FACTORES QUE DETERMINAN O ESTADO DE AGREGACIÓN Presión. O butano e o osíxeno gárdanse en botellas en estado líquido a altas presións Temperatura. A auga pode estar en calquera dos tres estados dependendo da temperatura Tª menor de 0ºC sólido Tª entre 0ºC e 100ºC líquido Tª maior de 100ºC gas Flúor F

19. TEORIA CINÉTICO MOLECULAR.  A T.C.M. é un modelo que usan os científicos para explicar a natureza da materia. Unha teoría ou modelo consiste en facer un conxunto de suposicións (hipóteses) de como están feitas as cousas ou de cómo funcionan, ao que chamamos interpretación teórica. Foi desenvolta no XIX por Clausius,Maxwell e Boltzman SÓLIDO GAS LÍQUIDO

20. TEORIA CINÉTICO MOLECULAR.  A TCM basease nas seguintes hipóteses: A materia é discontinua,e, está formada por moitas partículas que se moven continuamente e en liña recta chocando entre si e coas paredes do recipiente sen perder enerxía (Choque elastico). Este movemento aumenta coa Tª O volume das partículas é desprezable fronte ao volume total (Masas puntuais) Entre as partículas establécense forzas atractivas e repulsivas Entre as partículas só hai baleiro

21. As partículas están moi xuntas e ordenadas, hai ocos entre elas. As partículas están en posicións fixas pero teñen movemento de vibración. Teñen volume e forma fixos. Dilátanse e contráense ao variar a temperatura. Non se poden comprimir. OS SÓLIDO SEGUNDO A TCM:

22. OS LÍQUIDOS SEGUNDO A TCM: As partículas están xuntas , pero desordenadas,e, en continuo movimento de vibración e rotación. As forzas entre as partículas son máis débiles que no estado sólido. Teñen volume propio (non varía), pero poden fluir e adoptar a forma do recipiente. Non poden contraerse e expandirse.

23. OS GASES SEGUNDO A T.C.M: As partículas están moi separadas, en continuo movemento, polo que chocan unhas con outras, e coas paredes do recipiente. Os choques coa paredes orixinan a presión. As partículas móvense en líña recta. Cambiando a súa direción cando se producen os choques . O tempo que dura un choque é moito menor co espacio de tempo que transcurre entre dous choques sucesivos. Os gases posúen forma e volume variable Comprímense con facilidade expándense continuamente.

24. CAMBIOS DE ESTADO S Ó L I D O L Í Q U I D O G A S E O S O Sublimación progresiva fusión vaporización Sublimación regresiva solidificación condensación

25. CAMBIOS DE ESTADO. Ao quentar suficientemente un sólido convírtese en líquido . Quentándoo máis pasará a gas. Pode haber tamén paso de sólido a gas : é a sublimación . O iodo sublímase.

26. Os sólidos teñen estrutura cristalina , é dicir , os seus átomos están colocados de forma regular en determinados puntos, seguiendo as tres dimensións do espazo. Estes átomos poden vibrar en torno a súa posición de equilibrio e sea súa temperatura aumenta , a amplitud das súas vibracións crece , xa que a enerxía que reciben emplégase en aumentar a súa velocidade . Pode chegar un momento no que os enlaces que os retiñan nas súas posicións se rompan , desaparezan a distribución regular ou o que é o mesmo a estrutura cristalina se inicie o paso ao estado líquido, é dicirla fusión . FUSIÓN

27. 1ª.- Á presión atmosférica , as substancias puras funden a unha TEMPERATURA constante que se chama temperatura de fusión . 2ª .-Mentras dura a fusión a temperatura mantense constante . 3ª .-Se a presión exterior cambia , a temperatura de fusión experimenta pequenas variacións . LEIS DA FUSIÓN

28. TEMPERATURA DE FUSIÓN Para unha substancia pura: Pto. Fusión SÓLIDO LIQUIDO Tª tempo A enerxía calorífica para cambiar de estado ,non se emprega en aumentar a temperatura ,senon en romper as fuerzas atractivas entre as moléculas. .

29. É o paso de líquido a sólido Prodúcese a mesma temperatura ca fusión Durante a solidificación a Tª permanece constante SOLIDIFICACIÓN

30. É o paso dunha substancia desde o estado líquido ao estado gasoso. Formas de vaporización: Evaporación: Só na superficie dos líquidos A calquera temperatura Lenta VAPORIZACIÓN

31. Ebulición: Prodúcese en toda a masa do líquido Cada líquido ten unha temperatura de ebulición característica a Presión atmosférica VAPORIZACIÓN

32. TEMPERATURA DE EBULICIÓN Para unha substancia pura: Pto. Ebulición LIQUIDO GAS Tª tempo A enerxía calorífica para cambiar de estado ,non se emprega en aumentar a temperatura ,senon en romper as fuerzas atractivas entre as moléculas.

33. É o paso dunha substancia desde o estado GASOSO ao estado LÍQUIDO. Prodúcese desprendendo enerxía A temperatura de condensación é a mesma ca de ebulición LICUACIÓN = CONDENSACIÓN

34. É o paso directo dunha substancia desde o estado sólido ao estado gasoso. A presión atmosférica subliman o iodo e a naftalina No baleiro poden sublimar tódalas substancias SUBLIMACIÓN REGRESIVA: Paso directo de gas a sólido SUBLIMACIÓN O Xofre fórmase por sublimación regresiva

35. CALOR LATENTE DE CAMBIO DE ESTADO. É a enerxía que absorbe ou desprende a unidade de masa para cambiar dun estado a outro Calor latente de fusión(L F ) : Enerxía necesaria para fundir a unidade de masa á súa tempertura de fusión. Calor latente de vaporización(L V ) :enerxía necesaria para pasar de líquido a gas a unidade de masa dunha substancia á súa temperatura de ebulición UNIDADES DE L : Julios/kilogramo

36. CAMBIOS DE ESTADO Calor de fusión : Calor necesario para fundir unha substancia a súa temperatura de fusión e a presión atmosférica. Calor de vaporización :Calor necesario para vaporizar unha substancia a súa temperatura de ebulición e a presión atmosférica.

37. TEORÍA CINÉTICA E TEMPERATURA ENERXÍA INTERNA (U): É a suma de das enerxías cinéticas e potenciais de tódalas partículas que forman un corpo (E nuclear,E rotación, E vibración, E traslación,etc) Factores dos que depende a enerxía interna: Masa: máis masa máis partículas máis enerxía interna Tipo de substancia: en cada unha os enlaces son distintos Temperatura: máis Tª máis movemento máis enerxía interna TEMPERATURA: Magnitude que mide o contido enerxético medio das partículas dun corpo A enerxía é proporcional á enerxía cinética media das partículas do corpo

38. O CONCEPTO DE TEMPERATURA  A teoría cinética explica a presión dun gas como consecuencia dos choques, así como a temperatura, que é directamente proporcional á enerxía cinética media de traslación por partícula / k é a cte de Boltzmann cuxo valor é k = 1,38 10  23 J/molécula T 1 T 2 > T 1

39. DIFERENCIA ENTRE CALOR E TEMPERATURA. A temperatura e a calor están moi ligados, pero non son o mesmo. Cando tocamos un corpo podémolo sentir quente ou frío segundo a temperatura que teña,e, a súa capacidade para conducir a calor. É por elo que, se colocamos sobre unha mesa un bloque de madeira e unha placa de metal, ao tocala placa de metal se siente máis fría, porque conduce mellor a calor do noso corpo ca madeira, sen embargo , os dous teñen a mesma temperatura.

40. Calor : é a enerxía transmitida dun corpo a outro, debido á diferencia de temperatura entre ambos UNIDADES: julios(S.I.) , Calorías DIFERENCIA ENTRE CALOR E TEMPERATURA. Temperatura : Magnitude que mide o contido enerxético medio das partículas dun corpo UNIDADES: Kelvin (S.I.)., ºC ,ºF A medida da temperatura polos sentidos é subxetiva, pode dar unha idea aproximada pero non exacta. Canto máis condutor sexa un corpo, máis frío o notaremos. Os termómetros permiten medila temperatura dunha forma máis obxectiva

41. Unidades de medida Caloría ( cal): cantidade de calor (enerxía) que se necesita para incrementar a temperatura de 1 g de auga en 1°C. 1 cal  t = 1°C 1 gr H 2 O 1Cal = 4,18 J

42. MEDIDA DA TEMPERATURA Para calibrar un termómetro utilízanse dous puntos fixos: punto de fusión do xeo e punto de ebulición da auga Auga fría Auga temperada Auga quente Xeo fundente Auga fervendo

43. . . . 32ºF . . 0ºC . . . FAHRENHEIT CENTÍGRADOS . . . . . 212ºF . 100ºC . 373 K . 273 K KELVIN 180 Partes 100 Partes 100 Partes Punto de ebuliciónda auga Punto de fusión do xeo

44. PASO DUNHA ESCALA DE TEMPERATURA A OUTRA

45. CALOR ABSORBIDO OU CEDIDO Ce = Calor específica m = masa T f = temperatura inicial T f = temperatura final Cando aumenta ou diminúe a Tª dun corpo sen cambiar de estado

46. Calor específica cantidade de enerxía en forma de calor que se lle debe suministrar a unha determinada substancia, por unidade de masa, para incrementar a súa temperatura en 1°C. SUBSTANCIA CALOR ESPECÍFICA ( cal/ gr °C) Auga 1.00 Xeo 0.55 Vapor de auga 0.50 Aluminio 0.22 Vidro 0.20 Ferro 0.11 Latón 0.094 Cobre 0.093 Prata 0.056 Mercurio 0.033 0.031 Cumbo

47. Efectos da temperatura DILATACIÓN LINEAR DOS SÓLIDOS Experimentalmente encontrouse que a dilatación que experimentan os sólidos depende de: A natureza do material. Asociado a esto encóntrase o coeficiente de dilatación (  ) . A lonxitude inicial L 0 O incremento de temperatura  T  L L = L 0 ( 1 +   T ) L 0 T 0 L T

48. Coeficiente de dilatación lineal O coeficiente representa canto se elonga unha substancia determinada, cando a súa temperatura se incremeta nun grao centígrado. Por exemplo o aceiro elóngase 11 • 10 -6 cm cando a súa temperatura se eleva 1°C 11 • 10 -6 Aceiro 29 • 10 -6 Chumbo 3,2 • 10 -6 Vidro Pyrex 25 • 10 -6 Zinc 9,0 • 10 -6 Vidro común 17 • 10 -6 Cobre 23 • 10 -6  ( °C -1 ) Aluminio Substancia

49. DILATACIÓN LINEAR DOS SÓLIDOS

50. DILATACIÓN LINEAR DOS SÓLIDOS

51. Dilatación superficial dos sólidos  = 2  Coeficiente de dilatación superficial a b S a 0 b 0 S 0 s = s 0 ( 1 +   T)

52.  = 3  Dilatación volumétrica dos sólidos Coeficiente de dilatación cúbica a 0 b 0 c 0 a b c v = v 0 ( 1 +   T)

53. 0,9 Petróleo 0,18 Mercurio 0,5 Glicerina 0,75 Alcohol etílico  ( ° C -1 ) 1 • 10 -3 Sustancia Coeficiente de dilatación volumétrica

54. Dilatación dos líquidos Dilátanse obedecendo as mesmas leis cos sólidos. Sen embargo nos líquidos interesa a súa dilatación volumétrica que é a que realmente experimentan. DILATACIÓN APARANTE Cando se produce a dilatación dun líquido ésta lévase a cabo no interior dun recipiente. Se o recipiente posúe un coeficiente de dilatación alto, é posible que tamén experimente dilatación xunto co líquido que posúe. Nesas condicións a dilatación observada no líquido é aparente ,e, ésta é menor ca real. Para determinala debemos considerala dilatación volumétrica do recipiente máis a dilatación aparente do líquido.

55. A auga , un caso especial Existen substancias que en ciertos intervalos de incremento de temperatura diminúen o seu volume. Neses intervalos o coeficiente de dilatación volumétrico é negativo. Este é o caso da auga que experimentalmente se logrou determinar que cando a temperatura aumente de 0 a 4°C,o seu volume diminúe.

56. TEORÍA CINÉTICA E PRESIÓN PRESIÓN A presión exercida por un gas é consecuencia dos choques das súas partículas contra as paredes do recipiente Factores que afectan á presión Volume. Mantendo a temperatura constante, ao diminuír o volume aumentan os choques e a presión aumenta Temperatura. Ao aumentala Tª , aumenta a enerxía cinética, con ela os choque e cos choques aumenta a presión Lei de Boyle-Mariotte : a Tª constante : P·V = constante

57. TEORÍA CINÉTICA E CAMBIOS DE ESTADO Influencia da presión e da temperatura sobre os cambios de estado Efecto da Tª Sólidos : a maior temperatura maior vibración das partículas da rede cristalina e máis facilidade para separar as partículas Líquidos : A maior Tª máis partículas adquiren a enerxía suficiente para pasar a gas Efecto da presión: Sólidos : ao aumentar a presión diminúe a Tª de fusión xa que estamos axudando a desmoronar a rede Líquidos : au aumentala presión aumenta a Tª de ebulición xa que as partículas non poderán escapar tan fácil

58. Energía cinética mínima. Temperatura en cero absoluto Energía cinética alta. Aumento importante de temperatura Energía cinética media. Ha ganado algo de calor

59. FIN