Animación Ley de Lavoisier

A partir de dos experimentos se llega a establecer la ley de Lavoisier de la conservación de la masa en los procesos químicos. Propone cuatro ejercicios de aplicación en los que el alumno puede comprobar si aplica la ley correctamente. Pincha en la imagen:

Animación: Fases de la luna

Animación para comprender las fases de la Luna. Pincha en la imagen.

Experimento de Ingenhousz

Jan Ingenhousz (8 de diciembre de 1730 – 7 de septiembre de 1799) fue un médico, botánico y físico británico de origen holandés que está enterrado en Calne, Inglaterra. Realizó un experimento en 1789, que lleva su nombre, para estudiar la conductividad de diferentes materiales mediante varillas , recubiertas de cera y calentadas por un extremo.

El aparato donde realizó su experimento está formado por un recipiente de latón unido a una serie de varillas de igual longitud y diámetro de distintos metales, recubiertos por cera.

  APARATOINGENHOUSZ

 

Al llenarlo con un líquido caliente, el calor se transmite a los diferentes materiales por el que circula a distintas velocidades en función de su conductividad térmica, cosa que se comprueba por el tiempo que tarda en fundir la cera que los recubre. La cera se funde desigualmente, según el poder conductor de cada varilla.

APARATOINGENHOUSZ1

 

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.

En un primer experimento con varillas de cobre, aluminio, latón y hierro, obtuvo lo siguiente:

  Ingen

Datos conductividades (W/m.K) (vatio/ kelvin.metro):

Cu= 385     Al= 205       Latón= 109         Fe= 80,2

Contesta a las siguientes preguntas:

  1. ¿Qué conclusión se puede sacar de estos 4 materiales?
  2. Ordena los materiales utilizados en la experiencia anterior en orden creciente de su conductividad térmica según los resultados obtenidos en el primer experimento.
  3. ¿Coinciden con los datos reales de sus conductividades?.
  4. Realiza un dibujo que muestre la experiencia de Ingenhousz donde se utilicen varillas de plomo, acero, vidrio y plata sabiendo que sus conductividades en el S.I son:

Acero= 47 – 58     Plomo= 34     Plata= 406   Vidrio= 0,6-1

5. ¿Qué relación sacas entre la cera y la conductividad de cada sustancia en este último experimento?

 

Gráficas de cambios de estado

Animación: Estados de agregación

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. Veremos que le ocurre a las partículas de estos tres estados al aumentar la temperatura. Pincha en la imagen inferior para verlo.

estados

Animación: Gráfico cambios de estado

Gráfica de calentamiento de un sólido hasta llegar a gas:

grafica-c-estadosm

Problemas de “Leyes de Gases”

Relación de problemas con solución de las tres leyes de los gases a nivel de 2º ESO:

  1. Una cierta cantidad de gas ocupa 1, 56 L a 25ºC y 1 atm de presión. ¿Cuál será el volumen si el gas se calienta a 35ºC siendo constante la presión? SOL: 1,61 L
  2. Inicialmente un gas está a una presión de 2 atm y una temperatura de 25ºC. ¿Qué presión ejercerá el gas si aumentamos la temperatura hasta los 100ºC? SOL: 2,5 atm
  3. Un gas ocupa un volumen de 5 L a una temperatura de 20ºC. ¿Qué temperatura tendrá si el volumen se reduce a 2,5 l? SOL: 146,5 K
  4. A una temperatura de 30ºC un gas tiene una presión de 5,6 atm. ¿A qué temperatura ejercerá una presión de 3,5 atm? SOL: 189,37 K
  5. Un gas está ocupando un volumen de 5 L a la presión de 1,2 atm. Se comprime lentamente manteniendo la temperatura constante, hasta que el volumen es de 1 l. ¿Qué presión ejercerá el gas en ese momento?
    SOL: 6 atm
  6. Un matraz contiene Hidrógeno hasta un volumen de 0,55L a la presión de 1 atm. ¿Qué volumen ocupará si ejerce una presión de 2,5 atm y se mantiene constante la temperatura? SOL: 0,22 L
  7. En un recipiente se encuentra un gas a 10ºC, 3 atm de presión y ocupa un volumen de 0,45L. ¿Qué volumen ocupará a 100ºC de temperatura si la presión se mantiene constante? SOL: 0,59 L
  8. En un recipiente de 0,268 L se introduce un gas a 18ºC y 1,5 atm de presión. ¿Qué presión ejercerá si ocupa un volumen de 0,5 L a la misma temperatura? SOL: 0,804 atm
  9. Un gas ocupa un volumen de 5,8 L a una temperatura de 20ºC y ejerce una presión de 0,5 atm. ¿Qué temperatura tendrá si ocupando el mismo volumen ejerce una presión de 2 atm? SOL: 1172 K
  10. En un recipiente cerrado se recogen 0,30 L de oxígeno a 27ºC y 1 atm de presión. ¿Qué volumen ocupará a 4 atm y 27ºC? SOL: 0,075 L
  11. Una habitación está llena de aire, ocupando 2,5 L a una presión de 1,47 atm. ¿Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta 1 atm? SOL: 3,67 L
  12. En una vasija de 6 L se encuentra un gas a 0ºC y 1 atm de presión. ¿Qué volumen ocupará a -15ºC y 1 atm de presión? SOL: 5,67 L
  13. Una masa de gas en un recipiente a – 10 ºC, ejerce una presión de 0,01 atm. El gas se calienta a volumen constante hasta que su presión sea de 0,03 atm. ¿Cuál es la temperatura final del gas? SOL: 789 K
  14. Si tenemos 0, 700 L de gas oxígeno a 8 atm de presión y 37ºC. ¿Qué volumen ocupará si la temperatura aumenta hasta 57 ºC manteniendo constante la presión? ¿Y si mantenemos la temperatura constante y disminuimos la presión hasta 2 atm? SOL: 0,7452 L; 2,800 L
  15. Si disponemos de 5000L de hidrógeno a 25 ºC y 8 atm, ¿qué presión ejercerá si lo calentamos, a volumen constante hasta 47 ºC?. SOL: 8,59 atm
  16. Tenemos 20 L de un gas a 30 ºC. Si aumenta la temperatura hasta los 60 ºC, a presión constante, ¿el volumen que ocupará el gas será el doble? Conteste sin hacer ningún cálculo.
  17. Una masa de gas encerrada en un recipiente a – 10 ºC ejerce una presión de 0,02 atm. La calentamos, a volumen constante, hasta que la presión ejercida sea de 0,038 atm. ¿Cuál es la temperatura final del gas? SOL: 499,7 K
  18. ¿A qué temperatura habrá que calentar 10 L de un gas para que su volumen se duplique sin variar la presión, siendo la temperatura inicial 20 ºC? SOL: 586 K
  19. Un gas ocupa un volumen de 5 L a 0 ºC. ¿Cuál será su temperatura si ha pasado a ocupar un volumen de 10 L sin que varíe la presión? SOL: 546 K
  20. En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm. ¿Qué presión ejercerá si duplicamos el volumen sin variar la temperatura? SOL: 2 atm
  21. En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm y se observa que su temperatura es de 27 ºC. ¿Cuál será su presión si la temperatura pasa ser de 127 ºC sin que varíe el volumen? SOL: 5,37atm
  22. A una determinada cantidad de aire que ocupa un volumen de 4 litros en un recipiente rígido y cerrado, a la temperatura de 100ºC y 1,7 atm de presión, le bajamos la temperatura a 0ºC ¿cuál será la nueva presión?  SOL: 1,24 atm
  23. Una determinada cantidad de gas que ocupa un recipiente de 2,5 L y ejerce una presión sobre las paredes del mismo de 3,2 atm ¿qué presión ejercerá si el volumen lo reducimos a 1,2 L manteniendo constante la temperatura? SOL: 6,67 at

Vídeo: Sublimación del yodo

Vicente López, director del laboratorio para principiantes del Parque de las Ciencias de Granada, explica a un grupo de niños el experimento “La sublimación del yodo” en el que este elemento pasa de estado sólido a gas directamente, sin pasar por líquido.
[Programa “Con-Ciencia”, 07/7/2013. Canal Sur Televisión]

Animación: Las leyes de los gases

Animaciones en donde se muestra la Ley de Boyle-Mariotte, ley de Charles y ley de Gay-Lussac:

leyes-de-los-gasesm

Animación: Estados de agregación de la materia

En esta animación se puede observar qué le ocurre a las partículas de un sólido, líquido y gas cuando variamos las magnitudes de la temperatura, el volumen y la presión. Pincha en la foto para ir al enlace:

estados-agregacionm

En la imagen  inferior hay un resumen de las características de cada estado:

caracteristicas-e-de-agreg

 

Vídeo: Teoría cinético molecular de la materia

Explica con esta teoría las propiedades de la materia.

Lectura: Cambio climático

Lee el texto siguiente y responde a las preguntas propuestas:

El cambio climático, si no se toman medidas efectivas para atenuarlo, será más rápido y más intenso de lo previsto por el último informe de evaluación de los científicos de Naciones Unidas (el IPCC), que se presentó a principios de 2007. Dicho informe era demasiado prudente o conservador, a la vista de las investigaciones más recientes sobre el calentamiento global. Es la conclusión de varios expertos, varios de ellos miembros del IPCC, durante la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), que se celebra en Chicago. Las temperaturas pueden subir entre 2 y 11,5 grados centígrados de aquí a final de siglo, y no entre 1,1 y 6,4, como indicaba el cuarto informe del IPCC, el AR4. «Ahora tenemos datos que muestran que, entre 2000 y 2007, las emisiones de gases de efecto invernadero se incrementaron mucho más rápidamente de lo que esperábamos, sobre todo debido a los países en vías de desarrollo, como China e India, que han tenido un enorme crecimiento de la producción eléctrica casi toda basada en el carbón», explicó en Chicago Chris Field, de la Universidad de Stanford (EEUU) y uno de los responsables del próximo informe del  IPCC, que se emitirá en 2014 y que «indicará un calentamiento muy superior para el futuro», afirmó.

El País, 15 de febrero de 2009.

  1. ¿Cuál es la idea principal del texto?
  2. ¿Qué idea crees que se quiere transmitir con la frase: «sobre todo debido a los países en vías de desarrollo, como China e India, que han tenido un enorme crecimiento de la producción eléctrica, casi toda basada en el carbón»?
  3. ¿Qué es el cambio climático?
  4. ¿Cuáles son los principales factores que producen el cambio climático?
  5. ¿Qué efectos puede producir el cambio climático?
  6. ¿Por qué se produce el efecto invernadero anómalo?
  7. ¿Qué causas negativas puede tener sobre el medio ambiente?
  8. Cita tres formas de reducir la contaminación en tu barrio.
  9. El ayuntamiento de su localidad está proyectando la construcción de un carril bici; cita algunas ventajas e inconvenientes de dicho proyecto.
  10. Completa la tabla siguiente sobre algunos efectos que produce la contaminación, indicando qué perjuicios provoca al medio ambiente:

 Sin título

Lectura: Newton y la Ley de la Gravitación Universal

Reconocido como el mejor libro científico de todos los tiempos, nació el día de Navidad de 1642 en Woolsthorpe, (Lincolnshire, Inglaterra) y murió en Londres en 1727. Su padre era un granjero acaudalado aunque analfabeto, que murió tres meses antes de su nacimiento; su madre, casada en segundas nupcias, dejó al pequeño Isaac al cuidado de sus abuelos maternos. En la escuela secundaria sus resultados académicos no fueron buenos, siendo calificado de alumno perezoso y desatento. Finalmente decidió esforzarse en sus estudios y su madre permitió que ingresase en el Trinity College de Cambridge, dónde estudió Derecho y Matemáticas. El genio matemático de Newton se reveló en el 1665, cuando debido a una plaga de peste, la Universidad cerró, y él regresó a Lincolnshire. En menos de dos años realizó sus  estudios dentro del campo de las Matemáticas, la Óptica, la Física y la Astronomía. Una de sus obras fue sobre Física y Mecánica celeste: “Principios matemáticos de la filosofía natural” (1687), que culminó en la teoría de la Gravitación Universal. De carácter depresivo, introvertido y colérico, mantuvo difíciles relaciones con científicos de su época como Hooke y Leibniz, disputándose con ellos la autoría sobre la ley de Gravitación Universal y del cálculo infinitesimal respectivamente. En 1693, tras sufrir una segunda depresión nerviosa, Newton se retiró de la investigación, abandonó Cambridge y se instaló en Londres donde fue nombrado presidente de la Royal Society.
Newton, con su ley,  unificó en una sola los fenómenos celestes y los terrestres. Esta ley explicó un amplio conjunto de fenómenos, previamente inconexos y aparentemente tan dispares, como la caída de un vaso, la trayectoria de un proyectil, las mareas y sus variaciones,  el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra o el movimiento de Marte alrededor del Sol.

  1. Cita el nombre de otros científicos citados en el texto.
  2. ¿Cuál fue el mayor logro de Newton?
  3. ¿Para que sirvió este logro?
  4. ¿En qué siglo desarrolló su actividad científica?
  5. ¿Qué son los fenómenos celestes?

Mapa conceptual: La materia

Pincha en el esquema para verlo más grande.

Unidad 8 (2)

Mapa conceptual: Ondas (luz y sonido)

Mapa conceptual para un nivel de 2º ESO sobre ondas: Luz y sonido. Pinchar en el esquema para verlo más grande.

Las ondas luz y sonido

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