Presentacion sobre integracion de lo aprendido, Bloque 4, secuencia 21

2.  ¿Cuáles fenómenos puede explicar la
teoría cinética y cuáles no?
 ¿Qué materiales son buenos conductores
de la electricidad?
 ¿La Luz es una Onda?
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3.  MODELO CINÉTICO MOLECULAR.
Según éste modelo de materia, todo lo
que vemos está formado por unas
partículas muy pequeñas, que son
invisibles aún a los mejores microscopios
y que se llaman moléculas.

4. En el ESTADO SOLIDO las moléculas
están muy juntas y se mueven
oscilando alrededor de unas
posiciones fijas; las fuerzas de
cohesión son muy grandes. En
el ESTADO LIQUIDO las moléculas
están más separadas y se mueven de
manera que pueden cambiar sus
posiciones, pero las fuerzas de
cohesión, aunque son manos
intensas que en el estado
sólido, impiden que las moléculas
puedan independizarse. En
el ESTADO GASEOSO las moléculas
están totalmente separadas unas de
otras y se mueven libremente; no
existen fuerzas de cohesión.

5. Sí aumentamos la temperatura de un sistema material
sólido, sus moléculas se moverán más rápidamente y
aumentarán la distancia medía entre ellas, las fuerzas
de cohesión disminuyen y llegará un momento en
que éstas fuerzas son incapaces de mantener las
moléculas en posiciones fijas, las moléculas pueden
entonces desplazarse, el sistema material se ha
convertido en líquido.

6.  Las moléculas están en continuo movimiento y
entre ellas existen fuerza atractivas, llamadas
fuerzas de cohesión. Las moléculas al estar en
movimiento, se encuentran a una cierta distancia
unas de otras. Entre las moléculas hay espacio
vacío.

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Si la temperatura
del líquido continúa
aumentando, las
moléculas
aumentarán aún
más su rapidez, la
distancia media
entre ellas irá
aumentando y las
fuerzas de cohesión
van disminuyendo
hasta que
finalmente las
moléculas
pueden liberarse u
nas de otras, ahora
el SISTEMA
MATERIAL o
conjunto de
moléculas está en
estado gaseoso.
Video: Práctica de la teoría cinético-molecular en líquidos
Duración: 01:38 minutos

8. Si disminuimos la temperatura de un SISTEMA
MATERIAL en estado gaseoso, disminuye la rapidez
media de las moléculas y esto hace posible que al
acercarse las moléculas casualmente, las fuerzas
de cohesión, que siempre aumentan al disminuir la
distancia, puedan mantenerlas unidas, el SISTEMA
MATERIAL pasará al estado líquido

9. Si disminuye aún más la temperatura, al moverse
más lentamente las moléculas, la distancia media
entre ellas sigue disminuyendo, las fuerzas de
cohesión aumentarán más y llegará un momento
que son lo suficientemente intensas como para
impedir que las moléculas puedan
desplazaras, obligándolas a ocupar posiciones
fijas, el SISTEMA MATERIAL se ha convertido en un
sólido.
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0280-01/ejem3-lib3.html

10. Conclusiones:
Algunos ejemplos de fenómenos que pueden ser explicados por la
teoría cinética molecular serían el de un líquido caliente que se enfría
al agregar un líquido frío, o bien cuando un globo aerostático que se
infla al calentar el aire que hay en su interior, ya que tanto uno como
otro producen una aceleración o desaceleración de las moléculas
internas de estos fluidos (líquidos y gases) lo que lo lleva a
una variación de su estado, como lo es el enfriamiento de líquidos o
la expansión de gases.
Lo que no podría explicarse con esta teoría sería la de la
conductividad eléctrica en los materiales. Ya que la teoría establece
que todos los materiales están formados por moléculas o átomos sin
carga eléctrica definida y en los cuales no se detalla ninguna
estructura interna. Entonces. dos materiales diferentes en un mismo
estado de agregación deberían comportarse de la misma forma. Esto
no ocurre, por lo que debe existir una diferencia en la estructura
interna de estas moléculas que explique por qué algunos materiales
conducen la electricidad y otros no.

11. ¿Qué materiales son buenos
conductores de la electricidad?
-Conductividad eléctrica
-Conductividad en medios líquidos
-Conductividad en medios sólidos
-Dieléctricos (aislantes)

12. Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es
la capacidad de un cuerpo
de permitir el paso de la
corriente eléctrica a través de
sí. También es definida como
la propiedad natural
característica de cada
cuerpo que representa la
facilidad con la que los
electrones (y huecos en el
caso de los semiconductores)
pueden pasar por él. Varía
con la temperatura. Es una de
las características más
importantes de los materiales.

13. Conductividad en medios líquidos
La conductividad en medios líquidos (Disolución) está
relacionada con la presencia de sales en
solución, cuya disociación genera iones positivos y
negativos capaces de transportar la energía eléctrica
si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos
conductores iónicos se denominan electrolitos o
conductores electrolíticos.

14. Las determinaciones de la conductividad reciben el nombre de
determinaciones conductométricas y tienen muchas aplicaciones
como, por ejemplo:
•En la electrólisis, ya que el consumo de energía eléctrica en este
proceso depende en gran medida de ella.
•En los estudios de laboratorio para determinar el contenido de sal
de varias soluciones durante la evaporación del agua (por
ejemplo en el agua de calderas o en la producción de leche
condensada.
•En el estudio de las basicidades de los ácidos, puesto que
pueden ser determinadas por mediciones de la conductividad.
•Para determinar las solubilidades de electrólitos escasamente
solubles y para hallar concentraciones de electrólitos en
soluciones por titulación.

15. Conductividad en medios sólidos
Según la teoría de bandas de energía en sólidos
cristalinos , son materiales conductores aquellos en los
que las bandas de valencia y conducción se
superponen, formándose una nube de electrones libres
causante de la corriente al someter al material a un
campo eléctrico. Estos medios conductores se
denominan conductores eléctricos.

16. La Comisión Electrotécnica Internacional definió como
patrón de la conductividad eléctrica:
Un hilo de cobre de 1 metro de longitud y un gramo de
masa, que da una resistencia de 0,15388 Ω a 20 °C al
que asignó una conductividad eléctrica de 100% IACS
(International Annealed Cooper Standard, Estándar
Internacional de Cobre no Aleado). A toda aleación de
cobre con una conductividad mayor que 100% IACS se
le denomina de alta conductividad (H.C. por sus siglas
inglesas).

17. Dieléctricos
Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la
electricidad, por lo que pueden ser utilizados como aislantes
eléctricos.
Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la
cerámica, la goma, la mica, la cera, el papel, la madera
seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y
electrónico y la baquelita. Los dieléctricos se utilizan en la
fabricación de condensadores, para que las cargas
reaccionen.

18. Cada material dieléctrico posee una constante
dieléctrica k.
Tenemos k para los siguiente dieléctricos: Vacío tiene k
= 1; Aire (seco) tiene k = 1.00059; Teflón tiene k = 2.1;
Nylon tiene k = 3.4; Papel tiene k = 3.7; Agua tiene k =
80.
Los dieléctricos más utilizados son el aire, el papel y la
goma.
http://ingenieria-reg.unlugar.com/ISFEB_archivos/propelemag.pdf

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Video: Conductividad en metales
Duración: 02:53 minutos

20. ¿La Luz es una Onda?
1.Luz
2.Refracción
3.Naturaleza de la Luz
4.Descomposición de la luz
5.Arcoíris

21. 1. LUZ
Se llama luz (del latín lux, lucis) a la parte de la radiación
electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano.
En física, el término luz se usa en un sentido más amplio e incluye
todo el campo de la radiación conocido como espectro
electromagnético, mientras que la expresión luz visible señala
específicamente la radiación en el espectro visible.
La óptica es la rama de la física que estudia el comportamiento de
la luz, sus características y sus manifestaciones.

22. El estudio de la luz revela una serie de características y
efectos al interactuar con la materia, que permiten
desarrollar algunas teorías sobre su naturaleza.
Se ha demostrado teórica y experimentalmente que la luz
tiene una velocidad finita. La primera medición con éxito
fue hecha por el astrónomo danés Ole Roemer en 1676 y
desde entonces numerosos experimentos han mejorado la
precisión con la que se conoce el dato. Actualmente el
valor exacto aceptado para la velocidad de la luz en el
vacío es de 299.792.458 m/s.

23. 2. REFRACCION
La refracción es el cambio brusco de dirección que sufre la luz al
cambiar de medio. Este fenómeno se debe al hecho de que la luz
se propaga a diferentes velocidades según el medio por el que
viaja. El cambio de dirección es mayor cuanto mayor es el cambio
de velocidad, ya que la luz recorre mayor distancia en su
desplazamiento por el medio en que va más rápido. La ley de
Snell relaciona el cambio de ángulo con el cambio de velocidad
por medio de los índices de refracción de los medios.

24. Como la refracción depende de la energía de la luz, cuando se hace
pasar luz blanca o policromática a través de un medio no
paralelo, como un prisma, se produce la separación de la luz en sus
diferentes componentes (colores) según su energía, en un fenómeno
denominado dispersión refractiva. Si el medio es paralelo, la luz se
vuelve a recomponer al salir de él.
Ejemplos muy comunes de la refracción es la ruptura aparente que se
ve en un lápiz al introducirlo en agua o el arcoíris.

25. 3. Naturaleza de la luz
La luz presenta una
naturaleza compleja:
depende de cómo la
observemos se manifestará
como una onda o como
una partícula. Estos dos
estados no se excluyen, sino
que son complementarios.
Sin embargo, para obtener
un estudio claro y conciso
de su naturaleza, podemos
clasificar los distintos
fenómenos en los que
participa según su
interpretación teórica:

26. Teoría ondulatoria
Esta teoría, desarrollada por Christiaan Huygens, considera que la luz es
una onda electromagnética, consistente en un campo eléctrico que
varía en el tiempo generando a su vez un campo magnético y
viceversa, ya que los campos eléctricos variables generan campos
magnéticos (ley de Ampère) y los campos magnéticos variables
generan campos eléctricos (ley de Faraday).
De esta forma, la onda se autopropaga indefinidamente a través del
espacio, con campos magnéticos y eléctricos generándose
continuamente. Estas ondas electromagnéticas son sinusoidales, con los
campos eléctrico y magnético perpendiculares entre sí y respecto a la
dirección de propagación.

27. 4. Descomposición de la luz
Uno de los fenómenos más hermosos que ocurren en la naturaleza
es un arco iris, el cual es una consecuencia de la descomposición
de la luz.
Desde la antigüedad el arco iris ha sido un misterio, incluso mucha
gente se preguntaba por la fuente de los colores de la cual
provenía (un arco iris puede producirse artificialmente con prismas).
En 1666, Isaac Newton, realizó sus primeros experimentos sobre los
colores al producirlos haciendo pasar por un prisma un rayo
estrecho deluz.
Newton denominó espectro al arreglo ordenado de colores desde
el violeta hasta el rojo. Él creyó que alguna imperfección en el
vidrio era la causa del espectro, y para verificar su suposición hizo
que el espectro producido por un prisma incidiera sobre otro, pero
orientado inversamente (al revés).

28. Si el espectro fuera causado por irregularidades, en el segundo
prisma debería haber aumentado el ensanchamiento de los colores.
En vez de esto, se formó un punto de luz blanca. Luego de otros
experimentos, se convenció de que la luz blanca está formada por
colores. Hoy en día se sabe que cada color en el espectro está
asociado con una longitud de onda específica.
Ilustración que muestra a
Newton experimentando
con la luz.

29. El espectro visible es una porción muy pequeña del espectro
electromagnético.
Si un rayo de sol, un haz de luz blanca, se hace pasar a través de un
vidrio, se observa que esta luz sufre una descomposición y se separa en
luces de diferentes colores. Estos colores son
el rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.
Este conjunto cromático, denominado espectro de la luz blanca, puede
observarse más fácilmente si se recibe en una pantalla. Al volver a combinar
todos los colores del espectro que se obtiene nuevamente la luz blanca.

30. Refracción y reflexión de luz.
De acuerdo a esto, se puede entonces concluir que la luz blanca está
constituida por la superposición de todos los colores nombrados
anteriormente.
Al penetrar superpuestos los colores en el vidrio, cada color sufre una
desviación distinta, por este motivo, el haz que penetra el vidrio se presenta
en forma multicolor.

31. Este fenómeno, en el cual la luz blanca se separa en diversos colores, se
denomina descomposición de la luz. Por lo tanto, al penetrar la luz blanca
en el vidrio se descompone (o "dispersa") en los colores que la forman.
La separación de los colores es muy pequeña, y en ocasiones difícil de
observar.

32. Se puede conseguir una descomposición más acentuada de la luz
blanca si se hace pasar el haz por dos refracciones sucesivas. Esto
sucede cuando se hace incidir un haz de luz blanca en un prisma de
vidrio como el que se muestra en la figura. El haz sufre una
descomposición al penetrar en el prisma y, nuevamente, al salir de él, lo
cual provoca una mayor separación de los colores.
Refracción y reflexión de luz.

33. 5. Arcoiris
Al comenzar, dijimos que el arco iris es una consecuencia de la
descomposición de la luz.
Ahora, en explicación simple, diremos que un arco iris se forma cuando los
rayos del sol atraviesan las gotas de lluvia. La luz del sol está compuesta de
todos los colores, los cuales mezclados producen iluminación. Cuando la luz
del sol penetra las gotas de agua, se refleja en las superficies interiores.
Mientras pasa a través de las gotas, la luz se separa en sus colores que la
componen, lo que produce un efecto muy similar al de un prisma.
Obviamente, esta dispersión se produce en todas las gotas que están
expuestas a la luz del Sol.
El clásico arco iris

34. De modo más científico, el arco iris es un fenómeno óptico producido
por la dispersión de la luz del sol cuando se refracta y se refleja en las
gotas de agua de lluvia. Éstas separan la luz solar según sus
componentes, originando un arco luminoso formado por los diversos
colores del iris.
El color rojo es el que menos se refracta y se encuentra en la parte
exterior del arco, transformándose, hacia el interior, en
anaranjado, amarillo, verde, azul, añil y violeta.
Este arco alcanza su máxima amplitud cuando el sol está en el
horizonte. Puede también formarse cuando los rayos solares son
reflejados por la superficie del agua y proyectados hacia lo alto.
Fuente Internet:
http://www.christiananswers.net/spanish/q-eden/ednks006s.html
Es propiedad: www.profesorenlinea.cl
http://www.profesorenlinea.cl/fisica/Luzdescomposic.htm

35. Haz Click encima del video si lo deseas ver
Video: ¿Qué es el arcoíris?
Duración: 01:08 minutos

36. Videos
Práctica de la teoría cinético-molecular en
líquidos
Conductividad en Metales
¿Qué es el arcoíris?
Historia de la electricidad
De Animali Electricitate. Luigi Galvani
Experimentos de luz y color

37. Haz Click encima del video si deseas verlo
Video: Historia de la Electricidad.
Duración: 08:54 minutos.

38. Haz Click en el video si deseas verlo
Video: De Animali Electricitate. Luigi Galvani.
Duración: 08:55 minutos

39. Haz Click encima del video si deseas verlo
Video: Experimentos de luz y color.
Duración: 5:00 minutos