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Conceptos (Teoria Primer Parcial)

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Conceptos (Teoria Primer Parcial)

  1. 1. Investigar los siguientes conceptos. 1. ¿Qué es la masa? Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.1 Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar. 2. Define atomo. Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia ordinaria que tiene las propiedades de un elemento químico. 3. ¿Cuáles son las fases físicas en que podemos encontrar la materia? Explica cada una de ellas. Los estados físicos en que puede encontrarse la materia son básicamente tres. Sólido, líquido, y gaseoso, el agua es una de las pocas sustancias que puede encontrarse en los 3 estados. Estado Sólido: Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas. En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido. Estado Líquido Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por tal motivo las partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad. También decimos que su movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al acorde. Estado Gaseoso: Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos. En los gases, las fuerzas que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. Las partículas se mueven de forma desordenada, con choques
  2. 2. entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene, esto nos explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible. 4. Define cada uno de los siguientes conceptos. A) Fusion: Proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia, del estado sólido al estado líquido, por la acción del calor. B) Vaporizacion: Se denomina ebullición cuando el cambio de estado ocurre por aumento de la temperatura en el interior del líquido; el punto de ebullición es la temperatura a la cual un líquido determinado hierve (a una presión dada), y permanece constante mientras dure el proceso de cambio de estado. Se le denomina evaporación cuando el estado líquido cambia lentamente a estado gaseoso, tras haber adquirido suficiente energía para vencer la tensión superficial. A diferencia de la ebullición, la evaporación se produce a cualquier temperatura, siendo más rápida cuanto más elevada esta. En el campo terapéutico, la vaporización denomina el uso medicinal de vapores, en especial en contextos relacionados con aguas termales. C) Solidifiacion: Proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia de líquido a sólido producido por una disminución en la temperatura o por una compresión de este material. D) Condensacion: Cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. E) Sublimacion: Proceso que consiste en el cambio de estado de sólido al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. 5. Define propiedades de la materia: A) Extensivas (7 ejemplos). Propiedades extensivas o extrínsecas son aquellas que sí dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, son magnitudes
  3. 3. cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Estas magnitudes pueden ser expresadas como la suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen el sistema original. Ejemplos: Peso: es la relación existente entre la fuerza de atracción que ejerce la tierra sobre determinada cantidad de masa, este depende de la fuerza de gravedad, la posición relativa y la masa de los objetos. La unidad de medida del peso es el Newton Volumen: el volumen es una magnitud física derivada, se define como el espacio que ocupa un cuerpo en el universo, las unidades para medirlo son el metro cubico, centímetro cubico, litro, mililitro. Longitud: la longitud se es una magnitud que mide la distancia entre dos puntos, también puede considerarse como la medida de cada una de las dimensiones de un cuerpo: la unidad de medida de la longitud en el sistema métrico decimal es el metro Masa: la masa de define como la cantidad de materia que contiene un cuerpo, en muchas ocasiones se confunden los términos de masa y peso y esta última es una unidad de fuerza a diferencia de la masa que es una magnitud escalar, la unidad de masa en el sistema internacional de unidades es el kilogramo. Extension: Es la propiedad por la cual, todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio. Debido a esta propiedad toda materia puede ser medida y el espacio que ocupa se llama volumen. Inercia: Es la propiedad por la cual la materia es inerte, es decir no puede cambiar su estado de reposo o movimiento mientras no intervenga una fuerza externa. Impenetrabilidad: Mediante esta propiedad se determina que el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado al mismo tiempo por otro. B) Intensivas (10 ejemplos). Propiedades intensivas o intrínsecas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un cuerpo, por lo que el valor permanece inalterable al subdividir el sistema inicial en varios subsistemas, por este motivo no son propiedades aditivas.
  4. 4. Ejemplos: Densidad: se define a esta como la relación existente entre la cantidad de materia que posee un cuerpo y el espacio que esta ocupa (relación de masa entre volumen), D=m/v la unidad de medida de la densidad es Kg/mt3, gr/cm3, la densidad es una magnitud intensiva. Punto de ebullición: en un sistema líquido se considera el punto de ebullición a la temperatura en donde la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. Cuando se cumple esta condición, se forma vapor en cualquier parte del líquido, en otras palabras el punto de ebullición es la temperatura en donde el estado líquido pasa a estado gaseoso o al revés. Punto de fusión: esta propiedad intensiva se refiere a la temperatura en la cual el estado sólido y líquido de una sustancia coexisten en equilibrio térmico, esto es a una presión de una atmósfera Coeficiente de solubilidad: Se llama coeficiente de solubilidad, al cociente entre el volumen de gas disuelto y el volumen de solvente, cuando el gas en contacto con el líquido se halla a la presión parcial de una atmósfera absoluta. Indice de refracción: de una sustancia o un medio transparente, es la relación entre la velocidad de la luz en el vacío y la velocidad de la luz en la sustancia o el medio transparente. Color: Propiedad de la materia el cual le da una característica particular. Así la leche es blanca el agua incolora. Olor: Propiedad de la materia de presentar un aroma característico o ser inolora. Al presentar un aroma esta puede ser agradable o desagrable. Sabor: Propiedad por la cual la materia puede ser dulce, salada, ácida, insípida o amarga. Brillo: Propiedad de la materia que se caracteriza por reflejar (brillantez) o absorber (la luz) por ejemplo, el espejo. Dureza: Propiedad de la materia en la que algunos cuerpos ofrecen resistencia a ser rayados por otros. El cuerpo mas duro es el diamante y entre los blandos están el talco.
  5. 5. 6. Diferencia entre peso y masa. La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, mientras que el peso es la fuerza con la que dicho cuerpo es atraído por la gravedad, además la masa es una magnitud escalar, mientras que el peso es una magnitud vectorial. 7. ¿Qué es elasticidad? Designa la propiedad mecánica de ciertos materiales de sufrir deformaciones reversibles cuando se encuentran sujetos a la acción de fuerzas exteriores y de recuperar la forma original si estas fuerzas exteriores se eliminan. 8. ¿Cuales son las propiedades elásticas de los solidos? Se explica en términos de los conceptos de esfuerzo y deformación. El esfuerzo es una cantidad proporcional a la fuerza que causa una deformación. 9. ¿Qué es esfuerzo? Los esfuerzos internos o esfuerzos de sección son magnitudes físicas con unidades de fuerza sobre área utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como vigas o pilares y también en el cálculo de placas y láminas. 10. ¿Qué es esfuerzo de tensión? La física y la ingeniería hablan de tensión mecánica para referirse a la fuerza por unidad de área en el entorno de un punto material sobre la superficie de un cuerpo. La tensión mecánica puede expresarse en unidades de fuerza divididas por unidades de área. La tensión también es una magnitud física que impulsa a los electrones a través de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, lo que provoca el flujo de una corriente eléctrica. En este caso, la tensión puede recibir el nombre de voltaje o diferencia de potencial. La tensión superficial de un líquido, por otra parte, es la cantidad de energía que se necesita para disminuir su superficie por unidad de área. El líquido, por lo tanto, ejerce una resistencia para aumentar su superficie. 11. ¿Qué es esfuerzo de compresión? El esfuerzo de compresión es la resultante de las tensiones o presiones que existen dentro de un sólido deformable o medio continuo, caracterizada porque tiende a una reducción de volumen del cuerpo, y a un acortamiento del cuerpo en determinada dirección. En piezas estructurales suficientemente esbeltas los esfuerzos de compresión puede producir además abolladura o pandeo.
  6. 6. 12. ¿Qué es deformación longitudinal? Cuando un cuerpo se dilata y, este lo hace en todas direcciones y sentidos. 13. ¿Qué es la “Ley de Hooke”? En física, la ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, originalmente formulada para casos de estiramiento longitudinal, establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo. 14. ¿Qué es limite elástico? El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensión máxima que un material elastoplástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta un comportamiento plástico deformaciones permanentes y no recupera espontáneamente su forma original al retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con la ley de Hooke. 15. ¿Qué es el “Modulo de Young”? El módulo de Young o módulo de elasticidad longitudinal es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young. Para un material elástico lineal e isótropo, el módulo de Young tiene el mismo valor para una tracción que para una compresión, siendo una constante independiente del esfuerzo siempre que no exceda de un valor máximo denominado límite elástico, y es siempre mayor que cero: si se fracciona una barra, aumenta de longitud. 16. Propiedades elásticas de: Material Densidad (Kg/m3) Modulo de Young (10 N/m2) Acero 7860 200 Aluminio 2710 70 Vidrio 2190 65 Hormigon 2320 30 Madera 525 13 Hueso 1920 9 Poliestireno 1050 3
  7. 7. 17. Define las siguientes propiedades: Compresión: Los líquidos bajo condiciones de temperatura y presión normales son también bastante difíciles de comprimir aunque presenta una pequeña compresibilidad mayor que la de los sólidos. Expansión: Aumento de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica que sufre un cuerpo físico debido al aumento de temperatura que se provoca en él por cualquier medio. Difusión: Cuando se mezclan dos líquidos, las moléculas de uno de llos se difunde en todas las moléculas del otro liquido de mucho menor velocidad que cuando se mezclan dos gases. Viscosidad: Algunos liquidos literalmente fluyen al igual que la maleza mientras que otros fluyen con facilidad, la resistencia a fluir se conoce con el nombre de viscosidad. Entre mayor es la viscosidad el liquido fluye mas lentamente. Tension superficial: Es una medida de la fuerza elástica que existe en la superficie de un liquido. Es la canridad de energía necesaria para estirar o aunmentar la superficie de un liquido por unidad de área. Capiralidad: Es una propiedad de los liquidos que depende de su tensión superficial la cual a su vez depende de la cohesión del liquido y que le confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar. Adherenia: Se define como la atracción mutua entre superficies de dos cuerpos puestos en contacto. Densidad y peso especifico: La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen, se denomina con la letra “p”. En el sistema internacional se mide en “kg/m3”. El peso especifico de un fluido se calcula como su peso sobre una unidad de volumen (o su densidad por g). 18. Caracteristicas elásticas de los liquidos. -Viscosidad -Tension supeficial -Cohesion -Adhesion -Capilaridad -Densidad
  8. 8. 19. ¿Qué es hidrostática? Es la rama de la mecánica de fluidos o de la hidráulica que estudia los fluidos incompresibles en estado de equilibrio; es decir, sin que existan fuerzas que alteren su movimiento o posición, en contraposición a la dinámica de fluidos. 20. ¿Qué es presión? Es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. 21. ¿Qué es presión atmosférica? Es la fuerza por unidad de área que ejerce el aire sobre la superficie terrestre. 22. ¿Qué es presión monometrica? Se llama presión manométrica a la diferencia entre la presión absoluta o real y la presión atmosférica. Se aplica tan solo en aquellos casos en los que la presión es superior a la presión atmosférica, pues cuando esta cantidad es negativa se llama presión de vacío. 23. ¿Qué es presión absoluta? Se conoce como presión absoluta a la presión real que se ejerce sobre un punto dado. El concepto está vinculado a la presión atmosférica y la presión manométrica. 24. Principio de Pascal. Se resume en la frase: la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido. El principio de Pascal puede comprobarse utilizando una esfera hueca, perforada en diferentes lugares y provista de un émbolo. Al llenar la esfera con agua y ejercer presión sobre ella mediante el émbolo, se observa que el agua sale por todos los agujeros con la misma velocidad y por lo tanto con la misma presión. 25. ¿Qué es prensa hidráulica? Es un mecanismo conformado por vasos comunicantes impulsados por pistones de diferente área que, mediante pequeñas fuerzas, permite obtener otras mayores. Los pistones son llamados pistones de agua, ya que son hidráulicos. Estos hacen funcionar conjuntamente a las prensas hidráulicas por medio de motores.
  9. 9. 26. Principio de Arquímedes. El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: «Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen del fluido que desaloja». Esta fuerza1 recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI). 27. Fuerza de flotación o empuje. La flotación es un proceso fisicoquímico de tres fases (sólido-líquido- gaseoso) que tiene por objetivo la separación de especies minerales mediante la adhesión selectiva de partículas minerales a burbujas de aire. En química, es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más especies químicas que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites.

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