Unidad Materia y Energía CCNN 2º ESO LOE

1. www.iessuel.org/ccnn

2. 1 ¿A qué se llama materia?
Piensa y deduce
a) Si te preguntasen por qué
resulta más difícil mover
una roca que un ladrillo,
¿cuál de las siguientes
respuestas elegirías?
Porque la roca es más
grande
Porque la roca es más
pesada
Porque la roca, al ser más
grande, siempre será más
pesada.
?

3. 1 ¿A qué se llama materia?
Piensa y deduce
b) ¿Qué objeto es más pesado, una
bola de petanca de acero o una
almohada?¿Cuál es más
grande?¿Son siempre más pesados
los objetos más grandes? Explica
tus respuestas.

4. Piensa por un momento en las cosas
materiales que tenemos en casa
La maceta

5. Los cuadros
El equipo de música
La papelera
La TV
La pared
La maceta
La planta
Piensa por un momento en las cosas
materiales que tenemos en casa
El suelo

6. Todos los objetos
perceptibles a
simple vista son
materiales. Las
paredes, las casas, los
muebles, los seres vivos,
las piedras y las rocas, el
aire los mares, el Sol, la
Luna, los planetas… son
materia. Pero ¿qué
se entiende por este
concepto?

7. La Materia es todo aquello que
tiene masa y ocupa un lugar en
el espacio.
Las transformaciones de la
Energía tienen lugar en la
alimentación de los seres vivos,
en la dinámica de nuestra
atmósfera y en la evolución del
Universo.
Todos los procesos naturales
que acontecen en la materia
pueden describirse en función
de las transformaciones
energéticas que tienen lugar en
ella.

8. Un cuerpo material es toda
forma de materia que tiene
límites propios bien
definidos, como una roca.
Recuerda
Un sistema material es toda
forma de materia que carece de
morfología propia o cuyos límites
son imprecisos, ya sea por su
naturaleza o por su extensión.
Las nubes constituyen un
ejemplo de sistema material.

9. Cuanta más inercia tiene un objeto, más esfuerzo cuesta moverlo
La forma más apropiada de definir qué es la materia consiste en describir las
propiedades que esta presenta:
Tiene dimensiones, es decir, ocupa un lugar en el
espacio.
Presenta inercia: la resistencia que opone la materia a
modificar su estado de reposo o de movimiento.
Dicha inercia es tanto mayor cuanto mayor es la cantidad de materia
presente. Así, la inercia de una pelota de ping-pong es muy pequeña, pues
cuesta muy poco ponerla en movimiento, mientras que la inercia de un
camión es grande.

10. La inercia.
La inercia de
tu cuerpo te
desplaza hacia
delante cuando
hay un choque
o un frenazo.

11. Inercia
La inercia de tu cuerpo te
desplaza hacia delante cuando
hay un choque o un frenazo.

12. Inercia
La inercia de tu cuerpo te
desplaza hacia delante cuando
hay un choque o un frenazo.

13. La inercia.
La inercia de
la pesada bola
empuja a
Homer
Simpson, al
haberse
atascado los
dedos…

14. La materia es la causa de la gravedad o gravitación, que
consiste en la atracción que actúa siempre entre objetos
materiales aunque estén separados por grandes distancias.
La gravedad es la
responsable de que los
objetos caigan al suelo,
de la existencia de las
mareas, de que los
planetas se muevan en
torno al Sol y, en
definitiva, de la estructura
del universo.
Como la masa de la Luna es menor que
la de la Tierra, la gravedad allí es menor

15. 1.1.- La masa como medida de la materia
La cantidad de materia presente en un cuerpo se
caracteriza mediante la masa.
Recuerda
La unidad de masa en el sistema
internacional es el kilogramo (Kg),
que equivale a 1000 gramos.
La masa se relaciona con la
cantidad de materia y su valor mide
la inercia de un cuerpo así como la
acción gravitatoria que este ejerce.

16. 1.1.- La masa como medida de la materia
La cantidad de materia presente en un cuerpo se
caracteriza mediante la masa.
La masa se relaciona con la
cantidad de materia y su valor mide
la inercia de un cuerpo así como la
acción gravitatoria que este ejerce.
¿y qué
significa
esta
definición?
¡es fácil!
¡veámoslo!

17. 1.1.- La masa como medida de la materia
La masa como medida de la inercia.
Un cuerpo de 10 Kg tiene el doble de inercia que otro de 5 Kg.
Es decir, para conseguir que los dos se muevan de la misma
forma, será preciso ejercer el doble de fuerza en el primero
que en el segundo. Por tanto, la masa indica la inercia de un
cuerpo.
Para mover
dos cajas, se
necesita el
doble de
fuerza que
para mover
una.

18. 1.1.- La masa como medida de la materia
La masa como medida de la acción gravitatoria.
La masa del planeta Júpiter es unas 310 veces mayor que la
del planeta Tierra. Esto quiere decir que si situáramos un
objeto a mitad de camino entre ambos planetas, Júpiter lo
atraería con una fuerza 310 veces mayor que la Tierra.
Planeta
Tierra
Planeta Júpiter

19. 1.2.- Errores frecuentes en relación
……. con el concepto de masa
¿Los cuerpos más grandes tienen siempre más masa?
?
A veces sí
¡Pero no
siempre!

20. Ya sabéis
que, a veces,
dos objetos
de parecido
tamaño
pueden tener
pesos muy
diferentes

21. Este trozo de
madera y la
esponja tienen
exactamente el
mismo volumen:
250 cm3
Pero no pesan
lo mismo: el
trozo de madera
pesa más
¿Es posible que un
trozo de madera
pese lo mismo que
uno de esponja?.
Sí, pero no tendrían
el mismo tamaño
(volumen)

22. La densidad de una sustancia es la relación que
existe entre su masa y el volumen que ocupa
masa
volumen
densidad =
Densidad del
mercurio = 13,6 Kg/L
Densidad del
alcohol = 0,8 Kg/L
Densidad del
aceite = 0,9 Kg/L
¿Recuerdas qué es la densidad?

23. Una botella de 1 L,
llena de mercurio,
pesa en la balanza
13,6 kg
Una botella de 1 L, llena
de alcohol, pesa en la
balanza 0,8 kg
Una botella de 1 L,
llena de aceite, pesa
en la balanza 0,9 kg
¿Recuerdas qué es la densidad?

24. Plata 10,5 g/cm3
Plomo 11,3 g/cm3
Oro 19,3 g/cm3
Aluminio 2,7 g/cm3
Cuarzo 2,6 g/cm3
Cobre 8,9 g/cm3
Hierro 7,8 g/cm3
Densidades de algunas sustancias
Aceite 0,9 g /cm3 Agua 1 g/cm3
Diamante 3,5 g/cm3

25. 1.2.- Errores frecuentes en relación
……. con el concepto de masa
¿Es lo mismo masa que peso?
?
NO ES LO MISMO
La masa de un objeto mide su inercia,
mientras que el peso de ese objeto, en la
Tierra, es la fuerza con que esta lo atrae
hacia sí. Por consiguiente, un objeto en el
espacio, en estado de ingravidez, no
pesaría, pero su masa y su inercia seguirían
siendo idénticas.

26. No te confundas: MASA y PESO no significan lo mismo. Estos astronautas no
pesan nada en “gravedad cero”, pero siguen teniendo una masa (kg)
David
78 Kg
Michael
82 Kg
Eric
74 Kg

27. No te confundas: MASA y PESO no significan lo mismo.
El peso es la fuerza que hace que caigan las cosas, debido a la Gravedad.
No pesamos lo mismo en la Tierra que en otros planetas.
Tu peso en
otros
planetas
sería distinto.

28. El Sistema Solar: comparación de diámetros
Urano
51.118 Km
Mercurio
4.880 Km
Venus
12.104 Km
Tierra
12.756 Km
Marte
6.792 Km
Neptuno
49.532 Km
Luna
3.476 Km
Plutón
2.296 Km
Saturno
120.536 Km
Con anillos
273.600 Km
Júpiter
142.984 Km
En cada planeta,
tendrías un peso
distinto, pero tu
masa sería la
misma

29. Mercurio: tu peso aquí sería
0,37 veces tu peso en la Tierra
La gravedad es
muy baja aquí. ¡Y
el sol abrasa!
Es el planeta más próximo al Sol. Como
no tiene atmósfera, el cielo se ve negro
desde este planeta, incluso de día.
¡Qué poco
pesamos
aquí!

30. Venus.- El segundo planeta. Su atmósfera es muy densa,
formada por dióxido de carbono y nubes de ácido sulfúrico.
La temperatura superficial es
la más elevada de todos los
planetas del Sistema Solar.
Aquí tu peso sería 0,88 veces
tu peso en la Tierra.
La gravedad es
algo menor que en
la Tierra. ¡No veo el
Sol, pero el calor
es insoportable!

31. Júpiter
De enorme
tamaño en
comparación
con la Tierra,
este “gigante
gaseoso” está
formado por
hidrógeno
(90%) y helio
(casi 10%).
Tierra
12.756 Km
142.984 Km
Aquí tu peso sería
2,64 veces tu peso
en la Tierra.

32. 2 Escalas de observación
del mundo material
Muchas cosas podemos
verlas a simple vista…

33. Espejo
Lente objetivo
Revólver
Pinza
Lente ocular
Preparación
Observando lo
invisible
Gracias a los microscopios
es posible conocer los más
pequeños detalles del mundo
que nos rodea. El
microscopio óptico o de luz
tiene dos lentes principales:
el objetivo y el ocular.
La preparación debe ser muy delgada para que la luz pueda atravesarla.
Luz
La imagen se ve
muy aumentada

34. Alga
microscópica

35. Ladilla
Pulga
Piojo

36. Pulga

37. La Daphnia o pulga
de agua dulce,
observada con un
microscopio

38. Bacterias

39. Todo este diminuto mundo
material, invisible a simple vista,
constituye lo que se llama escala
de observación microscópica.

40. Todo aquello que podemos
percibir a simple vista constituye
la escala de observación
macroscópica.

41. Recuerda:
Micro = Pequeño
Macro = Grande

42. Átomo de Helio (He)
Protones
Neutrones
Electrones
Núcleo
Pero, si no se pueden
ver ni con un
microscopio, ¿cómo se
sabe que existen?
Hay cosas materiales tan pequeñas que ni
siquiera pueden verse con el microscopio de
más aumentos: los átomos.

43. Por observación indirecta.
Gracias a la
investigación
científica, a
experimentos que
llevan a Teorías
Recuerda:
En 1º de E.S.O. vimos la
Teoría Cinética
de las Partículas

44. (En 1º de E.S.O. lo vimos)
La teoría cinética de las partículas comprende
dos leyes fundamentales:
1. La materia está formada por partículas.
2. Las partículas se hallan en continuo
movimiento.

45. 2.1.- Diversidad de tamaños de la
materia: los órdenes de magnitud
Lo más pequeño y lo mas grande de la Naturaleza es:
- El núcleo de un átomo 0,000 000 000 000 001 m
- El Universo 100 000 000 000 000 000 000 000 000 m
¿Quieres
saber una
manera de
no poner
tantos ceros?

46. Potencias de diez positivas
102 = 10.10 = 100
1.102 = 1.10.10 = 100
Veámoslo paso a paso.
Seguro que comprendes que
¿Sí? Entonces comprenderás que…

47. Potencias de diez positivas
103 = 10.10.10 = 1000
1.103 = 1.10.10.10 = 1000
¿Sí? Entonces comprenderás que…

48. Potencias de diez positivas
104 = 10.10.10.10 = 10 000
1.104 = 1.10.10.10.10 = 10 000
¿Sí? Entonces comprenderás más cosas…

49. Potencias de diez positivas
700 000 = 7.10.10.10.10.10 = 7.105
Cinco ceros
Fíjate entonces como se puede poner un
número grande, por ejemplo, 700 000
10 elevado a la
quinta potencia

50. Potencias de diez positivas
800 000 000 000
11 ceros
¿Cómo pondrías en notación científica
o potencia de 10 este número?
8 por 10
elevado a 11
= 8.1011

51. Potencias de diez positivas
35 000
tres ceros
¿Y este número?
También suele
ponerse así
= 35.103 = 3,5.104

52. Potencias de diez positivas
Los científicos piensan que
el diámetro del Universo
mide 1026 m = 1023 Km
100 000 000 000 000 000 000 000 Km
Albert Einstein
Albert Einstein
Vale, ¿Y cómo se
ponen los números
muy pequeños?

53. Potencias de diez negativas
10.10.10.10
= 0,0001
1
0,0001 = 10-4
Diez elevado
a menos 4
Así se
expresa

54. Potencias de diez negativas
10.10.10
= 0,005 = 5.10-3
5
Cinco por
diez elevado
a menos 3
Así
sería
0,005

55. Potencias de diez negativas
0,000000003 = 3.10-9
Fíjate en
esto
Nueve ceros Tres por diez
elevado a
menos nueve

56. Potencias de diez negativas
El núcleo de un átomo
mide 10-15 m = 10-18 Km
Diez elevado a
menos 15 m
0,000 000 000 000 001 m

57. Organización del mundo material
en órdenes de magnitud
Veamos este ejemplo:
Tamaño del Sol
Tamaño de
la Tierra
El diámetro del Sol es
unas 100 veces mayor
que el de la Tierra
DSol = 100 . DTierra = 102 . DTierra
“El tamaño del Sol es dos órdenes
de magnitud mayor que la Tierra”

58. Organización del mundo material
en órdenes de magnitud
La frase Significa que
A es un orden de magnitud mayor que B A es 10 veces mayor que B
A es dos órdenes de magnitud mayor que B A es 100 veces mayor que B
A es tres órdenes de magnitud mayor que B A es 1000 veces mayor que B
A es cuatro órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es 100 000 veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
A es …………. órdenes de magnitud mayor que B A es ……….. veces mayor que B
cinco
10000
seis
siete
ocho
nueve
diez
once
106
107
108
109
1010
1011
Un cuerpo o sistema material es tantos órdenes de magnitud
mayor que otro como indica el exponente de la potencia de
diez que resulta de dividir sus respectivos tamaños.

59. 3 Transformaciones en el
mundo material: la energía

60. Piensa y deduce
237 g 237 g 48 g
Hielo
Agua líquida
Hielo Agua líquida
237 g 237 g 237 g
Tapadera

61. Ha habido una transformación de la materia:
lo que antes era hielo ahora no lo es.
Hielo Agua líquida
237 g 237 g
Tapadera

62. La transformación de la materia ha sido posible gracias a la
participación de un agente físico: el calor transferido desde
el ambiente a mayor temperatura.
Hielo Agua líquida
237 g 237 g
Tapadera
C a l o r
C a l o r
C a l o r

63. Para que un cuerpo o sistema
material sufra transformaciones tiene
que interaccionar (*) con otro.
El calor transferido entre dos cuerpos
o sistemas materiales a distinta
temperatura es un agente físico capaz
de producir transformaciones en la
materia.
(*) Interacción: acción o influencia
recíproca entre dos o más sistemas
Aire (mayor
temperatura)
El hielo y el aire
interaccionan

64. Piensa y deduce
Se pueden fundir dos bloques de hielo haciendo un
movimiento continuado de fricción de uno sobre otro,
incluso cuando el ambiente exterior y los materiales en
contacto con el hielo estuvieran a una temperatura
inferior a cero grados centígrados.
a) ¿Qué agente físico ha hecho posible la
transformación del hielo?
b) ¿Se habría fundido el hielo sin el movimiento?

65. El agente físico que ha
hecho posible la
transformación del
hielo en agua líquida
se llama TRABAJO
Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando
este se desplaza bajo la acción de una
fuerza que actúa total o parcialmente en la
dirección del movimiento.
TRABAJO

66. 11
Se realiza trabajo sobre un cuerpo cuando
este se desplaza bajo la acción de una
fuerza que actúa total o parcialmente en la
dirección del movimiento.
TRABAJO
Sí se realiza
un trabajo
No se realiza
un trabajo
(no hay
movimiento)

67. El calor y el trabajo son los
agentes físicos que producen
transformaciones en la materia.
El trabajo realizado por el leñador ha contribuido a la
transformación del tronco del árbol en tablas y tablones.

68. 3.1.- ¿Qué entendemos por “transformación”
……. en un sistema material?
Una transformación es
cualquier cambio de las
propiedades iniciales de un
cuerpo o sistema material.
Un cambio de posición.
Un aumento o una disminución
de la temperatura.
Una deformación o cambio de
forma.
Un cambio de volumen
Este cambio puede ser:

69. Experimenta
3.2.- La energía como propiedad
…….. de los sistemas materiales.
En un vaso de café caliente introduce unos cubitos de hielo.
Piensa sólo en el café y el hielo (no tengas en cuenta el aire).
a) ¿Qué le ocurre al hielo? ¿Y al café?.
b) ¿Sería posible que tanto el café como el hielo
aumentaran su temperatura al entrar en contacto?
¿Por qué?

70. El café “pierde calor” y el hielo
“gana” hasta fundirse y
transformarse en agua líquida.
Al final acaban igualando sus
temperaturas
Uno “gana” y otro “pierde”

71. ¿Qué crees que ocurre cuando
mezclamos agua caliente y agua fría?
La caliente pierde calor
La fría gana calor
Al final acaban igualando
sus temperaturas
Uno “gana” y otro “pierde”

72. Piensa y deduce
Este coche de juguete tiene un resorte que
hace posible su desplazamiento.
Primero lo
empujamos
hacia atrás
Al soltarlo
avanza solo

73. Piensa y deduce
a) ¿Si el resorte no se hubiera tensado, se
habría puesto en movimiento el coche?
b) ¿Por qué se mueve el coche al soltarlo?
c) ¿Qué ocurre con el resorte cuando el
coche ya está en movimiento?
Las ruedas traseras van
unidas a un resorte
metálico en espiral que
se arrolla a medida que
el coche se mueve
hacia atrás.

74. Las ruedas traseras van
unidas a un resorte
metálico en espiral que
se arrolla a medida que
el coche se mueve
hacia atrás.
El coche “gana movimiento” a medida
que el resorte “pierde tensión”
Uno “gana” y otro “pierde”

75. Hay una palabra
que explica esto:
Uno “gana” y otro “pierde”
El café pierde energía y la
transfiere al hielo, que
gana energía. En conjunto,
la energía total sigue
siendo la misma.
El resorte pierde
energía y la transfiere
al coche, que gana
energía. En conjunto,
la energía total sigue
siendo la misma.

76. Mire, jefe: yo
sigo siendo el
mismo a pesar de
mis disfraces
¡Como la
energía!
La ENERGÍA
también puede
“disfrazarse”
de muchas
formas, pero
permanece
invariable

77. Uno “gana” y otro “pierde”
El café tiene la capacidad
de transferir calor al hielo.
El resorte tensado
tiene la capacidad de
realizar un trabajo.
A medida que el café transfiere
calor, su temperatura disminuye
y, con ella, su propia capacidad
para transferir calor.
A medida que se realiza el
trabajo, la tensión del
resorte disminuye y, con
ella, la capacidad de seguir
realizando un trabajo.

78. Ya sabes que unas pilas nuevas tienen
energía. Esta energía puede realizar un
trabajo: por ejemplo hacer que el
conejito ande y toque el tambor.
A medida que las pilas
transfieren su energía,
van perdiendo su
capacidad para hacer
un trabajo.
Ya sabes que la electricidad puede
calentar muchos de los
electrodomésticos que tenemos en casa.

79. La energía es la capacidad que
tienen los cuerpos o sistemas
materiales de transferir calor o
de realizar un trabajo, de modo
que, a medida que un cuerpo o
sistema transfiere calor o realiza un
trabajo, su energía disminuye.

80. ¡Pero si no estamos
hablando de meses!
La energía se
mide en una
unidad del
Sistema
Internacional
(SI) llamada
julio (J).
También el calor y
el trabajo se
miden en julios (J)
¿Y no
puede
medirse en
otro mes?

81. 4 Las variaciones de energía
en los sistemas materiales
Las transformaciones que suceden en los sistemas
materiales pueden describirse mediante los cambios
que se producen en la energía de dichos sistemas.
Veamos qué
significa esto
con un ejemplo

82. Piensa y deduce
¿Sabrías explicar cómo
funciona este “encendedor
mecánico de cerillas”?
Bola a cierta altura
Plano inclinado
Cerilla
Rueda o molinillo
Aspas Lija

83. Piensa y deduce
¿Podría encenderse la cerilla
sin el movimiento de la rueda?

84. Piensa y deduce
¿Podría moverse la rueda si
la bola permaneciera inmóvil?

85. Piensa y deduce
¿Podría empezar a moverse
la bola si no estuviera a
cierta altura del suelo?

86. Piensa y deduce
¿Qué es, en definitiva, lo
que provoca que la cerilla
pueda encenderse?

87. La causa
última de
que la
cerilla
encienda es
que la bola
estaba a
cierta altura
del suelo Las transformaciones que suceden en los
sistemas materiales pueden describirse
mediante los cambios que se producen en
la energía de dichos sistemas.

88. La cerilla ha encendido
porque
su cabeza roza con la lija
porque
las aspas se mueven
porque
la bola se mueve
porque
la bola está en alto

89. Energía
cinética:
la bola se
mueve
Energía
cinética:
las aspas se
mueven
Energía
potencial:
bola a cierta
altura
Energía
térmica
por el
rozamiento
Energía
química
E.
térmica
1
2
3
4
5
6
Unas formas de energía se
van transformando en otras

90. Unas formas de energía se
van transformando en otras
Energía potencial: es la que
tienen los cuerpos cuando están en
una posición distinta a la del
equilibrio.
Energía cinética: es la que tienen
los cuerpos por el hecho de
moverse a cierta velocidad.
Energía térmica: es la que tienen
los cuerpos en función de su
temperatura.
Energía química: es la que se
desprende o absorbe en las
reacciones química.
La energía “se disfraza”

91. 5 Fuentes de energía aprovechable
Fuentes de energía no renovables
Fuentes de energía renovables
Combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural)
Energía nuclear
Energía geotérmica
Energía hidráulica
Energía solar
Energía eólica
Energía maremotriz
Energía de la biomasa

92. Energía por combustibles fósiles
Turbina
Central térmica
Combustión
Vapor Caldera
Agua
líquida
Combustible
Contaminación
atmosférica
Oxígeno
Generador
CO2

93. Energía hidráulica
Turbina
Generador
Salida
Central
hidroeléctrica
Presa Embalse o pantano:
el agua acumulada a
cierta altura tiene
Energía Potencial
Entrada del agua

94. La energía hidráulica se
la obtenida del agua en
movimiento. También
proviene del sol ya que,
gracias a él, se produce
el ciclo del agua. La
fuerza del agua se
transforma en energía
mecánica al mover las
aspas de una turbina en
una central hidroeléctrica,
donde se transforma en
energía eléctrica. Las
presas hidráulicas se
destinan a la producción
de energía eléctrica.

95. Marea alta
Marea baja
Energía maremotriz
Generador
Turbina
Central
maremotriz

96. Aerogenerador
Aspa

97. 18

98. 6 Energías alternativas en Andalucía
Central solar en Tabernas (Almería)

99. Aerogeneradores de Tarifa (Cádiz)

100. Petróleo 55,9%
Urbano 13%
Industria 8%
Otros 5%
Las fuentes de energía en Andalucía
Petróleo
Carbón
Gas Natural
Energías
renovables
Electricidad
importada
Petróleo 55,9%
Carbón 20,6%
Gas
natural
12,7%
5,7%
5,1%

101. Biomasa
Energía hidráulica
5,3%
Energía eólica
3,5%
Energía solar
1,2%
Biomasa
90%
Energías renovables en Andalucía
90%

102. Clic aquí para hacer actividades interactivas