Un cuerpo es una
porción de materia con una forma y unos límites perfectamente definidos.
Para pensar entre todos:
1)
¿conocemos todas las características de los
materiales propuestos?
2)
¿Cómo corroboraríamos si un material conduce
corriente eléctrica o corriente térmica?
3)
¿qué es una sustancia orgánica?¿y una
inorgánica?
4)
¿tiene sentido pensar todas las características
en todos los estados de agregación? Por ejemplo, ¿cuál es la dureza de los
gases?
5) ¿Qué
cambiara en la estructura interna de los sólidos (mirada microscópica) para que
presenten diferente dureza? ¿por qué sucederá eso?
Propiedades o
características de los MATERIALES
Distintos tipos de materia poseen diferentes
propiedades que las vuelven útiles para determinadas aplicaciones. El titanio,
por ejemplo, es resistente y liviano al mismo tiempo; el cobre es buen
conductor de la electricidad y se puede moldear en hilos para fabricar cables.
El plástico no es corroído por los ácidos y se puede utilizar como recipiente.
Los ejemplos son innumerables
Algunas propiedades dependen de la cantidad de
materia y otras del tipo de materia. Las primeras propiedades se denominan
propiedades extensivas y las segundas, intensivas.
a)
Sustancias
orgánicas e inorgánicas
Las sustancias que se consideran orgánicas y/o
inorgánicas han cambiado con el tiempo. Nosotros tomaremos la primera
distinción que se ha hecho: Se denominará sustancias orgánicas a aquellas que
derivan de seres vivos, es decir, cuyo origen
haya sido un organismo vivo. Por el contrario, se denominará sustancias
inorgánicas a aquellas que se originan de compuestos sin vida.
Desde esta clasificación, el petróleo, que se
origina de la degradación de restos fósiles de animales y plantas, es
considerado una sustancia orgánica mientras que la sal, que deriva de las
rocas, es considerada una sustancia inorgánica.
Hoy día, se emplean estos términos con objetivos
publicitarios: ¡Venden manzanas y papas orgánicas! Según la clasificación
científica, las manzanas y papas siempre
son orgánicas. La mayoría de las veces los alimentos que se venden con el
rótulo de “orgánico” son idénticos a los que se venden sin dicho rótulo.
En contadas ocasiones, la denominación de “orgánico”
da cuenta de los procesos que pasó el alimento, como por ejemplo, si para su
elaboración no se emplearon pesticidas, fertilizantes, saborizantes,
aglutinantes, aditivos u otras sustancias artificiales,
se llamarán sustancias orgánicas.
b) Conductividad
La conductividad es
la capacidad de una sustancia de permitir el paso de una corriente eléctrica,
del calor o del sonido, a través de sí misma. Los metales suelen ser buenos
conductores eléctricos; tal es el caso del cobre, por lo que es muy utilizado
para fabricar cables.
·
Conductividad térmica:
Un material tiene alta
conductividad térmica cuando deja pasar el calor por él.
·
Conductividad eléctrica:
Un material tiene alta
conductividad eléctrica cuando deja pasar la corriente eléctrica por él. En el
caso de que el material deje pasar corriente eléctrica por él, decimos que es
conductor. En caso contrario, será aislante.
c)
Color
¿Se han preguntado alguna vez por
qué algunos materiales son de un color y otros de un color distinto?
d)
Dureza
Un material es
duro o blando dependiendo de si otro material puede rayarlo. Por consiguiente,
se define la dureza como la resistencia que opone una sustancia a ser rayada
por otra. La sustancia más dura raya a la sustancia menos dura.
¿Qué cambiara en la estructura interna de los sólidos (mirada
microscópica) para que presenten diferente dureza? ¿por qué sucederá eso?
Representación macroscópica
|
Representación microscópica
|
|
Sustancia dura:
|
||
Sustancia
blanda:
|
Para entender
con mayor profundidad la diferencia entre dos materiales con distinta dureza,
hemos de apelar al concepto de DENSIDAD.
La densidad
Actividad 1:
El siguiente
gráfico representa una mirada microscópica de un fragmento de un sólido.
Esquema 1
a) Rellenar
con las partículas del mismo sólido, en los siguientes fragmentos.
Esquema 2 Esquema 3
b) ¿cuántas
partículas hay en cada esquema?¿cómo lo calculaste o pensaste?
Cantidad de
partículas en:
-
Esquema 1:
-
Esquema 2:
-
Esquema 3:
c) Si
cada cuadradito presenta una superficie de
1 cm2,
i)
¿Cuál es la superficie de cada esquema?
-
Esquema 1:
-
Esquema 2:
-
Esquema 3:
ii) En cada esquema, ¿cuál es la
relación o proporción entre la cantidad de partículas y su superficie?
-
Esquema 1:
-
Esquema 2:
-
Esquema 3:
¿Cómo lo
calculaste?
A esa relación entre cantidad de materia (…………….) y al espacio que
ocupa (………………..), la denominaremos DENSIDAD.
Densidad =
masa/volumen
Observen que a diferencia del
concepto de dureza, el de densidad se puede emplear para los distintos estados
de agregación.
Actividad 2:
Supongan que tienen dos
recipientes iguales, es decir, de igual volumen. Ambos recipientes llenos, cada
uno lleno con un sólido distinto. El primero está lleno con una sustancia dura
y el segundo con una sustancia blanda.
a) Dibuje
las partículas de los distintos sólidos.
Representación microscópica
|
|
Sustancia dura:
|
|
Sustancia
blanda:
|
b) El
volumen de ambos recipientes es de 1L, calculen la densidad.
c) ¿La
densidad de los sólidos duros es mayor o menor que la de los sólidos blandos?
Actividad 3:
Lo interesante
del concepto de densidad es que nos permite medir propiedades de los materiales
y rápidamente justificarlo con la disposición espacial de las partículas que los
componen, la proximidad entre ellas, las fuerzas con las que se atraen o se
repelen, etc.
a) ¿Cómo
se mide el volumen de….
i)
un
sólido?...................................................................................................
ii)
un líquido?..................................................................................................
iii)
un gas? ………………………………………………………………………………………………….
Las unidades que se emplean para
medir el volumen son L, mL, kL, dm3, cm3, etc.
b) ¿cómo
se mide la masa?
La masa de
cualquier material se suele medir con una balanza.
Las unidades
que se emplean son g y kg.
¡Ojo!
La masa y el peso son cosas distintas: La masa es una medida de la cantidad de materia que
posee un cuerpo mientras que el peso es una medida de la fuerza que
es causada sobre el cuerpo por el campo gravitatorio.
En la Luna donde la gravedad es
menor que en la Tierra, el peso del cuerpo es menor. Sin embargo su masa sigue
siendo la misma.
Actividad 4:
a) Calcular
la densidad de
i)
Un sólido de volumen de 3 L y masa 12 kg.
ii)
Un líquido de masa 20 kg y volumen 10 L.
iii)
Un gas de masa 5 kg y volumen 10 L.
b)
La densidad de petróleo es de 2,5 g/dm3,
si poseo un recipiente de 0,5 dm3 de volumen ¿cuál es la masa de
petróleo que poseo?
c)
La densidad un tablón de madera de roble es de
50 kg/L, si sé que la masa de dicho tablón es de 25kg ¿cuál es el volumen del
mismo?
Actividad 5: Diseño del experimento de DENSIDAD.
a)
Lee la fotocopia “El método y su importancia” y
completar:
1.
Identificar un problema:
2.
Hipótesis:
3.
Consecuencias de la hipótesis:
4.
Experimentos
-
Instrumentos necesarios:
-
Materiales necesarios:
-
Procedimiento:
5.
Regla general:
Informe – Trabajo Práctico Nro 1
La densidad
Integrantes:
Fecha de entrega:
La densidad es la relación entre
la masa y el volumen.
Densidad = masa/volumen
Las unidades de densidad son g/cm3,
g/ml, kg/ml, etc.
Materiales
-
Madera
-
Hierro
-
Agua
-
Aceite
-
Alcohol
Instrumentos
-
Balanza
-
Regla
-
Vaso
medidor
I.
Densidad
de sólidos
a)
Medir la masa de los sólidos con la balanza.
b)
Con la regla medir y calcular el volumen de los
sólidos.
Recordar que el volumen es: Volumen = base
x altura x ancho.
c)
Completar la siguiente tabla
Masa (g)
|
Volumen (cm3)
|
Densidad (g/cm3)
|
|
Madera
|
|||
Hierro
|
d)
¿La densidad de la madera es mayor o menor que
la del hierro? Justifique su respuesta con la representación microscópica de
los diferentes materiales.
e)
¿La dureza de la madera es mayor o menor que la
del hierro? Piensen cómo corroborarían dicha afirmación empleando la definición
de dureza.
II.
Densidad
de líquidos
A]
a)
Medir la masa de los líquidos con la balanza.
b)
Con vaso medidor medir el volumen de los
líquidos.
c)
Completar la siguiente tabla
Masa (g)
|
Volumen (ml)
|
Densidad (g/ml)
|
|
Agua
|
|||
Aceite
|
|||
Alcohol
|
d)
¿En el agua, el aceite o el alcohol se presentan
las partículas más juntas? ¿cómo se dieron cuenta?
B] ¿Qué
pasaría si introdujeras un chorro de
a) agua en
aceite?
b) alcohol
en aceite?
¿cuál
flotaría?
i)
En un recipiente con 50 ml de agua coloquen un
chorro de aceite ¿qué observan?
ii)
En un recipiente con 50 ml de alcohol coloquen
un chorro de aceite ¿qué observan?
Justifiquen lo observado empleando el concepto de densidad.
III.
Densidad
de gases
Intenten medir la densidad del aire. ¿qué pasos han
hecho?¿qué resultados han obtenido?¿por qué?
Ejercicios:
1) Densidad demográfica
La densidad demográfica es la relación entre
la cantidad de población y la superficie que ocupa.
Densidad
demográfica = población/ superficie
La población
de
Cantidad de habitantes (datos
del 2010)
|
|
CABA
|
2 .890. 151 habitantes
|
AMBA = CABA + Gran Buenos Aires
|
12.806.866 habitantes
|
La pampa
|
353.106 habitantes
|
La superficie es de
Superficie
|
|
CABA
|
202 km2
|
AMBA
|
3.833 km2
|
La pampa
|
143.440 km2
|
a)
Calcular la densidad demográfica de las tres
regiones. ¿cuál es la región más densamente poblada?
b)
¿por qué crees que esa región está más
densamente poblada?
c)
¿qué repercusiones crees que trae al medio
ambiente que tanta población se encuentre en tal reducido espacio? ¿qué
repercusiones trae para los medios de transporte, para la disponibilidad de los
servicios, por ejemplo?
2) En el año
2010 se produjeron 2.110.122.000 kg de
residuos en la Capital Federal[1]
a) Sabiendo que la densidad de los residuos sólidos es de 0,3 kg/l [2]¿cuál
es el volumen de basura producido en el 2010?
b) Sabiendo que en la Capital Federal hay 2 .890. 151 habitantes
¿cuál fue el volumen producido por habitante?
c) Una pileta convencional presenta un volumen de 24.000 L ¿Cuántas
piletas llenaría una persona durante el año 2010?
d) ¿Cuántas piletas ha llenado la población de CABA?
c) Investigá a dónde va a parar tanta basura.
3)
La densidad del agua, medidas a una cierta
temperatura, es de 1 kg/L.
El volumen de agua empleados en general por
habitante, por día es de 55 litros.
a)
¿qué cantidad de agua se emplea por día? Es
decir, ¿cuál es la masa de agua empleada por habitante, por día?
b)
Sabiendo que en la Capital Federal hay 2 .890. 151 habitantes
¿cuál es la masa de agua empleada por día por toda la población?
c)
El agua es utilizada por la industria de
diferentes maneras: para limpiar, calentar y enfriar; para generar vapor; como
materia prima; como disolvente y como parte constitutiva del propio producto.
En el año 2004, en España se empleo en la industria química 516.455.000 L
de agua. ¿qué masa de agua empleó durante el 2004? ¿y en un día?
d)
Completar la siguiente tabla
Volumen de agua empleado por persona
por día (L)
|
Volumen de agua empleados por la
industria química en un día (L)
|
55
|
¿Quiénes contaminan más las personas en el consumo para la vida o las
industrias?¿por qué?
4)
En general, la densidad del agua, medidas a una
cierta temperatura, es de 1 kg/L. Las personas solemos hundirnos en el agua,
habitualmente.
En el Mar Muerto, hay mayor concentración
de sales, por lo que la densidad es de 2,5 kg/L. En dicho mar las personas flotan.
a)
¿Por qué las personas flotan en el Mar Muerto y
no en el agua en general?
b)
Realizá una representación microscópica (de
partículas) del agua, del agua del Mar muerto, y del cuerpo de una persona.
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