Materia y energía

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Cordial saludo a todos los alumnos del cursoEn la siguiente presentacin veremos las diferentes interacciones de la materia y energa, y los cambios y transformaciones que se manifiestan en la naturaleza

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<ul><li> 1. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />TEMPERATURA Y CALOR<br /><ul><li>TEMPERATURA: Magnitud que mide la energa promedio de las molculas que constituyen un cuerpo. </li></ul> 2. CALOR: es la medida de la energa que se transfiere de un cuerpo a otro debido a la diferencia de temperatura que existe entre ellos.</li></ul> <ul><li>CALORIA: es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un gramo de H2O de 14,5 a 15,5 y equivale a 4,184 Julios. 3. 1 cal = 4,184 J 4. 1 Kcal = 1000 cal</li></ul><p>UNIDADES DE CALOR<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br /> 5. </p> <ul><li>EL TERMOMETRO:Es un capilar que termina en un bulboque contiene un liquido que se dilata cuando cuando experimenta un aumento de temperatura. 6. ESCALAS TERMOMETRICAS: 7. Celsius o Centgrada ( C) 8. Kelvin o Absoluta (K) 9. Fahrenheit (F) 10. Rankine (R)</li></ul><p>COMO MEDIMOS TEMPERATURA?<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br /> 11. </p> <ul><li> DE CENTIGRADOS A KELVIN: K =C + 273 12. DE KELVIN A CENTIGRADOS: C = K 273 13. DE CENTIGRADOS A FHARENHEIT: F =( 9/5 * C) + 32 F = 1,8 * C + 32 14. DE FHARENHEIT A CENTIGRADOS: C = 5/9 *(F 32) C = F 32 / 1,8 15. DE FHARENHEIT A RANKINE: R = F + 460 16. DE KELVIN A RANKINE: R = 9 / 5* K</li></ul><p>CONVERSIONES DE TEMPERATURA<br />RESOLVER EJERCICIOS DE CONVERSION DE TEMPERATURAS.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br /> 17. DESCUBRA ALGUNOS CONCEPTOS VISTOS EN EL SIGUIENTE VIDEO.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />VIDEO DE APLICACILON<br /> 18. La materia posee dos tipos de propiedades: las generalesy las especficas.<br />Las propiedades generales no sirven para identificar la sustancia de la que est compuesta la materia en cambio las propiedades especficas nos permiten determinar la naturaleza de la sustancia que estudiamos.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />PROPIEDADES DE LA MATERIA<br /> 19. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />PROPIEDADES DE LA MATERIA<br /> 20. Los diversos cambios que sufre la materia se denominan procesos y se clasifican en:<br />1.Fsicos<br />2.Qumicos<br />3. Nucleares.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />TRANSFORMACIONES DE LA MATERIA<br /> 21. Son transformaciones en las que no se altera la composicin qumica de la materia y por consiguiente son reversibles.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />PROCESOS FSICOS<br /> 22. Tambin se denominan reacciones qumicas, son transformaciones en las cuales se altera la composicin qumica de la materia y en su mayora son irreversibles. En un proceso qumico se forman nuevas sustancias.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />PROCESOS QUMICOS<br /> 23. Se denominareaccin exotrmicaa cualquierreaccin qumicaque desprende energa, es decir con una variacin negativa deentalpa.<br />Se da principalmente en lasreacciones de oxidacin. Cuando sta es intensa puede dar lugar alfuego. Cuando reaccionan entre s dos tomos dehidrgenopara formar una molcula, el proceso es exotrmico.<br />En contacto con sustancias orgnicas provocan incendios. As una gota deglicerinaaplicada a un cono de 2-3 g de permanganato depotasioen polvo lleva rpidamente primero a generacin de humo y luego a una llama violcea por la presencia del potsio.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />REACCIONES EXOTERMICAS<br /> 24. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />REACCIONES EXOTERMICAS<br /> 25. Se denominareaccin endotrmicaa cualquierreaccin qumicaque absorbe energa.<br />Si hablamos deentalpa(H), unareaccin endotrmicaes aqulla que tiene un incremento de entalpa o H positivo. Es decir, la energa que poseen los productos es mayor a la de los reactivos.<br />Las reacciones endotrmicas y especialmente las relacionadas con elamonacoimpulsaron una prspera industria de generacin de hielo a principios delsiglo XIX. Actualmente elfro industrialse genera con electricidad enmquinas frigorficas.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />REACCIONES ENDOTERMICAS<br /> 26. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />REACCIONES ENDOTERMICAS<br /> 27. Son procesos que implican una alteracin profunda de la naturaleza de la materia. Son transformaciones de la materia en energa; por ejemplo la desintegracin del tomo.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />PROCESOS NUCLEARES<br /> 28. La materia la podemos encontrar en forma de sustancias puras (homogneas) o de ezclas(heterogneas).<br />Sustancias puras: son aquellas cuya naturaleza y composicin no varan, se cual sea su estado. Estas se dividen en dos grandes grupos:<br />a.Elemntos: son sustancias puras que no pueden descomponerse en otras sustancias puras ms sencillas por ningn procedimiento.<br />ej: los elementos de la tabla peridica.<br />b. Compuestos: son sustancias puras constituidas por dos o ms elementos<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />CLASIFICACION DE LA MATERIA<br /> 29. Los compuestos se pueden descomponer mediante procedimientos qumicos en los elementos que los constituyen, se representan por medio de frmulas. (H2O)<br />Ej: la electrolisis del agua.<br />2. Mezclas: se encuentran formadas por dos o ms sustancias puras. Se distingues dos grandes grupos:<br />a. Mezclas Homogneas: tambin llamadas disoluciones, son mezclas en las que no se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Ej: sln Cloruro de sodio; el aire; Au + Cu. <br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />CLASIFICACION DE LA MATERIA<br /> 30. ALGUNOS EJEMPLOS DE DISOLUCIONES.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />EJEMPLO DE DISOLUCIONES<br /> 31. b. Mezclas Heterogneas: son mezclas en las que se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Ej: agua + aceite; ensalada de frutas; arena en agua.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />CLASIFICACION DE LA MATERIA<br /> 32. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />METODOS DE SEPARACION DE MEZCLAS<br /> 33. La energa es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza.<br />La energa se manifiesta en los cambios fsicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo.<br />La energa est presente tambin en los cambios qumicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposicin de agua mediante la corriente elctrica.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA<br /> 34. ElTrabajoes una de las formas detransmisin de energaentre los cuerpos. Para realizar un trabajo es preciso ejercer una fuerza sobre un cuerpo y que ste se desplace.<br />El trabajo, W, de una fuerza aplicada a un cuerpo es igual al producto de la componente de la fuerza en la direccin del movimiento, Fx, por el desplazamiento, s, del cuerpo.<br /><br />W = Fxs<br /><br />El trabajo, W, se mide en julios (J). La fuerza se mide en newtons (N) y el desplazamiento en metros (m).<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />TRABAJO<br /> 35. LaPotenciaes la relacin entre el trabajo realizado y el tiempo empleado. Se mide en vatios, W, en el Sistema Internacional.<br />La potencia mide la rapidez con que se efecta un trabajo, es decir, la rapidez con que tiene lugar la transferencia de energa desde un cuerpo a otro.<br /><br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />LA POTENCIA<br /> 36. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA MECANICA<br />LaEnerga mecnicaes la producida por fuerzas de tipo mecnico, como la elasticidad, la gravitacin, etc., y la poseen los cuerpos por el hecho de moverse o de encontrarse desplazados de su posicin de equilibrio. Puede ser de dos tipos: Energa cintica y energa potencial (gravitatoria y elstica):<br /><br />ENERGIA CINETICA<br />ENERGA POTENCIAL<br />ENERGA ELASTICA<br /> 37. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />TIPOS O FORMAS DE ENERGA<br />LaEnergapuede manifestarse de diferentes maneras: en forma de movimiento (cintica), de posicin (potencial), de calor, de electricidad, de radiaciones electromagnticas, etc. Segn sea el proceso, la energa se denomina:<br />Energa trmica<br />Energa elctrica<br />Energa radiante<br />Energa qumica<br />Energa nuclear<br /> 38. LaEnerga trmicase debe al movimiento de las partculas que constituyen la materia. Un cuerpo a baja temperatura tendr menos energa trmica que otro que est a mayor temperatura.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA TERMICA<br />SOL<br />PANEL<br /> 39. LaEnerga elctricaes causada por el movimiento de las cargas elctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energa produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, trmico y magntico. Ej.: La transportada por la corriente elctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA ELECTRICA<br /> 40. LaEnerga radiantees la que poseen las ondas electromagnticas como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioleta (UV), los rayos infrarrojo (IR), etc. La caracterstica principal de esta energa es que se puede propagar en el vaco, sin necesidad de soporte material alguno. Ej.: La energa que proporciona el Sol y que nos llega a la Tierra en forma de luz y calor.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA RADIANTE<br /> 41. LaEnerga qumicaes la que se produce en las reacciones qumicas. Una pila o una batera poseen este tipo de energa. Ej.: La que posee el carbn y que se manifiesta al quemarlo.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA QUMICA<br /> 42. LaFisin nuclearconsiste en la fragmentacin de un ncleo "pesado" (con muchos protones y neutrones) en otros dos ncleos de, aproximadamente, la misma masa, al mismo tiempo que se liberan varios neutrones. Los neutrones que se desprenden en la fisin pueden romper otros ncleos y desencadenar nuevas fisiones en las que se liberan otros neutrones que vuelven a repetir el proceso y as sucesivamente, este proceso se llamareaccin en cadena.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA NUCLEAR DE FISIN<br /> 43. LaFusin nuclearconsiste en la unin de varios ncleos "ligeros" (con pocos protones y neutrones) para formar otro ms "pesado" y estable, con gran desprendimiento de energa. Para que los ncleos ligeros se unan, hay que vencer las fuerzas de repulsin que hay entre ellos. Por eso, para iniciar este proceso hay que suministrar energa (estos procesos se suelen producir a temperaturas muy elevadas, de millones de C, como en las estrellas).<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ENERGA NUCLEAR DE FUSIN<br /> 44. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />RELACION ENTRE MATERIA Y ENERGA<br /> 45. Con base en la ley de conservacin de la energa y despus de numerosos estudios tericos, Albert Einstein relaciono matemticamente la materia y la energa.<br />Donde: m= masa (gr)<br />c = velocidad de la luz<br />(3 x 108 mt/s )<br />E = energa (ergio o J)<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />RELACION ENTRE MATERIA Y ENERGA<br /> 46. 1 Julio = 1 N x mt = 1 kg . mt2 / s2<br />1 Ergio = 1 dina x cm = 1 gr . cm2 / s2<br />1 Julio = 107 Ergios = 0,2389 cal = 107 gr x cm2 / s2<br />1 cal = 4,184 Julio = 3,968 x 10-3 BTU<br />Ejemplo:<br /> Que cantidad de energa se libera en forma de calor cuando se desintegran 0,92 gr de materia? <br />Nota: ver libro gua; pg. 61, 62 (A-26)<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />EQUIVALENCIAS EN LAS UNIDADES DE ENERGA<br /> 47. Enqumicayfsica,tomo, es la unidad ms pequea de unelemento qumicoque mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesosqumicos.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />EL TOMO<br /> 48. Lamasa atmica(ma) es lamasade un tomo, ms frecuentemente expresada enunidades de masa atmica. La masa atmica puede ser considerada como la masa total deprotonesyneutronesen un solotomo.<br />m= protones + neutrones<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MASA ATOMICA <br /> 49. Son tomos de un mismo elemento pero que difieren en su masa, debido a una diferencia en el nmero de neutrones.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />ISTOPOS<br />EJEMPLO:<br />CONSULTAR: APLICACIONES DE LOS ISTOPOS<br /> 50. Para calcular la masa atmica de los istopos hay que tener en cuenta el porcentaje de abundancia de cada tomo en la naturaleza.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />CALCULO DE LA MASA ATOMICA DE LOS ISTOPOS<br /> 51. Elmol(smbolo:mol) es launidadcon que se mide lacantidad de sustancia, una de las sietemagnitudes fsicas fundamentalesdelSistema Internacional de Unidades, un mol-tomo es la masa de un elemento en gramos numricamente igual a su masa atmica.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />CONCEPTO DE MOL<br /> 52. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />EJEMPLO:<br />NOTA: RESOLVER EJERCICIOS DEL LIBRO GUA<br /> 53. Enqumicay enfsica, laconstante de Avogadro(smbolos:L,NA) es el nmero deentidadeselementales(normalmente tomosomolculas) que hay en unmol. Matemticamente es:<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />NUMERO DE AVOGADRO<br /> 54. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />EJEMPLO<br />NOTA: RESOLVER EJERCICIOS DEL LIBRO GUA.<br /> 55. Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MOLECULAS Y FORMULAS<br />MOLCULA: resulta de la unin de dos o ms tomos en una relacin fija e invariable. La unin de los tomos se hace mediante enlaces. Molcula es la mnima parte de un compuesto que mantiene las caractersticas de este.<br /> 56. FRMULA: es la representacin por medio de smbolos de los tomos que hacen parte de una molcula.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MOLECULAS Y FORMULAS<br /> 57. Las molculas pueden estar formadas por tomos del mismo elemento o tomos de diferentes elementos.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MOLECULAS Y FORMULAS<br /> 58. Dependiendo del numero de tomos que las conforman las molculas pueden ser:<br />Monoatmicas: formadas por un solo tomo (Na; K; F)<br />Diatmicas: formadas por dos tomos. (N2; O2; H2)<br />Triatmicas: formadas por tres tomos. (H2O; NaOH)<br />Poliatmicas: formadas por mas de tres tomos. (H2SO4; H3PO4)<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MOLECULAS Y FORMULAS<br /> 59. La masa molecular de una molcula viene dada por la suma de las masas relativas de cada uno de sus tomos.<br />Ejemplo: hallar la masa molecular del agua y del acido sulfrico.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MASA MOLECULAR<br /> 60. Solucin: primero escribimos la formula molecular. <br />Para el agua: (H2O).<br />La masa del O=16 gr x 1= 16 gr/mol<br />La masa del H=1 gr x 2= 2 gr/mol<br />La masa del H2O =18 gr/mol<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MASA MOLECULAR<br /> 61. El mol-gr o mol-molcula de una especie qumica es el nmero de gramos igual a su masa molecular, as 1 mol de agua pesa 18,0 gr y se expresa como 18 gr/mol.<br />REALIZAR LOS EJERCICIOS DEL LIBRO GUIA PAGINA 67.<br />Licenciado: Arvin Cogollo Jimnez<br />MOL-GRAMO O MOL-MOLECULA<br /></p>