El documento presenta varias experiencias para explorar la naturaleza de la materia. En la primera experiencia, al combinar 50cc de agua en dos probetas y verterlo en una tercera, el total es 100cc, mostrando que la materia es continua. Sin embargo, al mezclar 50cc de agua y alcohol, el total es menor que 100cc, indicando que la materia contiene espacios. Una experiencia con bolas de cristal muestra que al combinarlas el volumen total es menor, revelando que la materia contiene huecos a n

1. © J. L. Sánchez Guillén
IES Pando - Oviedo – Departamento de Biología y Geología

2. La naturaleza
del universo
En esencia, todo
lo que constituye
nuestro universo
físico se puede
reducir a….
materia energía espacio tiempo

3. Para saber más: http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1046

4. materia: es todo aquello que tiene masa y volumen.
Según tu experiencia
personal, indica lo que es y
lo que no es materia.
Una roca Un átomo
Un árbol Una célula
La luz El sonido
El aire El tiempo
El color Un virus
El agua El hielo
Soluciones en la siguiente diapositiva

5. materia: es todo aquello que tiene masa y volumen.
Según tu experiencia
personal, indica lo que es y
lo que no es materia.
Una roca sí Un átomo sí
Un árbol sí Una célula sí
La luz NO El sonido NO
El aire sí El tiempo NO
El color NO Un virus sí
El agua sí El hielo sí

6. ¿De qué está hecha la materia?
Cuando vemos un líquido como el alcohol o el agua, observamos que la
materia que lo forma es continua, no tienen huecos ni espacios libres. ¿Es esto
así? Para ver cómo es la materia hagamos las siguientes experiencias.
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60 60
50 50 50
40 40 40
30 30 30
20 20 20
10 10 10
1ª- EXPERIENCIA
• Echamos en dos probetas 50 cc de agua en cada una.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

7. ¿De qué está hecha la materia?
Cuando vemos un líquido como el alcohol o el agua, observamos que la
materia que lo forma es continua, no tienen huecos ni espacios libres. ¿Es esto
así? Para ver cómo es la materia hagamos las siguientes experiencias.
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60
Exacto, has
60
50 50 50
acertado, el
40 40 40 total será de
30 30 30 100cc.
20 20 20
10 10 10
1ª- EXPERIENCIA
• Echamos en dos probetas 50 cc de agua en cada una.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

8. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60 60
50 50 50
40 40 40
30 30 30
20 20 20
10 10 10
2ª- EXPERIENCIA
• Echamos en dos probetas 50 cc de alcohol en cada una.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

9. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60
Exacto, has
60
50 50 50
acertado, el
40 40 40 total será de
30 30 30 100cc.
20 20 20
10 10 10
2ª- EXPERIENCIA
• Echamos en dos probetas 50 cc de alcohol en cada una.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

10. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60 60
50 50 50
40 40 40
30 30 30
20 20 20
10 10 10
3ª- EXPERIENCIA
• Echamos en una probeta 50 cc de agua y en otra 50 cc de alcohol.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

11. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60
… creo que
60
50 50 50
esta vez has
40 40 40 fallado, pues la
30 30 30 mezcla da 97
20 20 20 cc.
10 10 10
¿Por qué?
3ª- EXPERIENCIA
• Echamos en una probeta 50 cc de agua y en otra 50 cc de alcohol.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

12. ¿De qué está hecha la materia?
Para podernos explicar este extraño fenómeno hagamos lo siguiente.
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60 60
50 50 50
40 40 40
30 30 30
20 20 20
10 10 10
4ª- EXPERIENCIA
• Echemos en dos probetas 50 cc de bolas de cristal de 5mm.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

13. ¿De qué está hecha la materia?
Para podernos explicar este extraño fenómeno hagamos lo siguiente.
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60
Exacto, has
60
50 50 50
acertado, el
40 40 40 total será de
30 30 30 100cc.
20 20 20
10 10 10
4ª- EXPERIENCIA
• Echemos en dos probetas 50 cc de bolas de cristal de 5mm.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

14. ¿De qué está hecha la materia?
100 100
90 90 100
80 80 90
70 70 80
60 60 70
50 50 60
40 40 50
30 30 40
20 20 30
10 10 20
10
5ª- EXPERIENCIA
• Echemos en dos probetas 50 cc de bolas de cristal de 1 mm de diámetro.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

15. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70 70
60 60 60 Exacto, has
50 50 50 acertado, el
40 40 40
30
total será de
30 30
20 20 20
100cc de
10 10 10 bolitas.
5ª- EXPERIENCIA
• Echemos en dos probetas 50 cc de bolas de cristal de 1 mm de diámetro.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta.
• ¿Cuánto será el total?

16. ¿De qué está hecha la materia?
100 100 100
90 90 90
80 80 80
70 70
70
60 60
60
50 50
50
40 40
40
30 30 30
20 20 20
10 10 10
6ª- EXPERIENCIA
• Echemos en una probeta 50 cc de bolas de 5mm y en otra 50 cc de bolas de 1 mm.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta, agitemos fuertemente.
• ¿Cuánto será el total?

17. ¿De qué está hecha la materia?
100
100 100
90
90 90
80
80 80
70
70 70
60 60
60 … uf… nuevo
50 50
50 error, pues da
40
40 40 mucho menos
30
30 30
20
de 100cc.
20 20
10
10 10 ¿Por qué?
6ª- EXPERIENCIA
• Echemos en una probeta 50 cc de bolas de 5mm y en otra 50 cc de bolas de 1 mm.
• Se vierte el contenido de ambas en una tercera probeta, agitemos fuertemente.
• ¿Cuánto será el total?

18. ¿De qué está hecha la materia?
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
Si observamos de cerca veremos que las bolas de 1mm, más pequeñas, se han metido en
los huecos dejados por las bolas mayores.

19. ¿De qué está hecha la materia?
Fíjate en las figuras, en ellas se da una posible explicación de los fenómenos que
acabamos de observar. Así, la materia que vemos como algo continuo en realidad estaría
formada por pequeñísimas partículas invisibles al ojo. Ya en la antigüedad Demócrito
(año 450 a. de J. C.) planteo esta hipótesis y llamó a las partículas que forman la materia
átomos, que significa: no divisibles. Hoy sabemos que el alcohol y el agua están
constituidos por moléculas.
Agua Alcohol Agua + alcohol

20. ¿De qué está hecha la materia?
Estas experiencias
demuestran que la
materia está constituida
100
de partículas que
90 llamaremos moléculas.
80
70
60
50
40
30
20
10
Ahora podemos explicarnos el porqué del menor volumen de la mezcla de alcohol y agua.
Las moléculas de agua, más pequeñas, se introducen entre las de alcohol, mayores.

21. MODELO CORPUSCULAR DE LA MATERIA
1º Sólidos, líquidos y gases están formados por partículas.
2º Estas partículas son extraordinariamente pequeñas.
3º Los espacios entre las partículas son pequeños en los sólidos y en los líquidos y
grandes en los gases.
4º Los científicos llaman a estas partículas moléculas o , tal vez, átomos.
EJEMPLOS DE MOLÉCULAS
La molécula de Molécula de agua. La molécula de El metano, gas que
oxígeno está Está formada por un amoniaco está se usa en las
formada por dos átomo de oxígeno y formada por un cocinas, está
átomos de oxígeno dos átomos de átomo de nitrógeno formado por un
unidos entre sí hidrógeno. y tres átomos de átomo de carbono y
hidrógeno. cuatro átomos de
hidrógeno.

22. 1ª) EXPERIENCIA
1) Toma una jeringuilla y cárgala con aire.
2) Tapa el extremo libre con un dedo y presiona fuertemente el émbolo.
3) Observa lo que sucede.
aire
presionar
Tapar el extremo
con el dedo
Conclusión: Presionando fuertemente conseguimos reducir el volumen del aire.

23. 2ª) EXPERIENCIA
Repite la experiencia anterior pero sustituyendo el aire por agua.
agua
presionar
Tapar el extremo
con el dedo
Conclusión: Por mucho que presionemos, el volumen no disminuye.

24. EXPLICACIÓN: Trata de dar una explicación.
agua
aire
Explicación: En los líquidos las partículas, átomos o moléculas, están juntas, debido a
esto no podemos comprimirlos. En los gases están separadas y al aumentar la presión
podemos juntarlas más.

25. LOS ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA I
Como hemos visto, la materia puede encontrarse en tres estados físicos: sólido, líquido y
gaseoso. Una sustancia que se encuentre en uno de estos tres estados presentará unas
determinadas características respecto a su forma ,masa y volumen.
Aplicando la Teoría Cinético Molecular, debes analizar si la masa, el volumen y la forma de
los objetos pueden cambiar o no según estén en un estado o en otro. En el primer caso,
pondrás en el correspondiente recuadro de la tabla la palabra: variable y en el segundo:
constante.
Masa Forma Volumen
Sólido
Líquido
Gas

26. LOS ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA: Completando la tabla.
Masa Forma Volumen
Sólido
constante constante constante
Líquido constante variable constante
Gas
constante variable variable
Si la has completado correctamente es que comprendes bien cómo está constituida la
materia.

27. Los estados físicos de la materia (Teoría cinético molecular)
Gas
Líquido Sólido

28. Los estados de la materia (Teoría cinético molecular)
Los sólidos están formados por partículas juntas, ordenadas y fuertemente
unidas unas a otras. Debido a esto, tienen forma y volumen constante. Si las
fuerzas que unen las partículas son muy grandes el sólido tendrá una gran
dureza.
Los líquidos están formados por partículas juntas, pero no unidas unas a
otras. Por eso tienen forma variable y su volumen es constante. Las fuerzas
que mantienen juntas a las partículas son muy débiles. Esta es la razón de
que podamos meter la mano en el agua.
Los gases están formados por partículas separadas. Si los presionamos
disminuyen de volumen pues sus partículas se juntan.

29. Los cambios de estado
Cuando calentamos un trozo de hielo, la energía que le comunicamos debilita las fuerzas que unen las
moléculas de agua entre sí. Al llegar a 0º C, las fuerzas se hacen tan débiles que las moléculas de agua se
sueltan y el hielo se hace agua líquida. Diremos que se ha producido la fusión del hielo. A muchas
sustancias les sucede lo que al hielo y se funden al llegar a una determinada temperatura. Si esta sigue
aumentando, al llegar a 1000C, el agua se transforma en vapor. Esto es debido a que la energía calorífica ha
debilitado tanto las fuerzas que mantienen juntas las moléculas en el agua que estas se separan y el agua
entra en ebullición y se transforma en vapor.
Gas
fusión
solidificación
Líquido Sólido

30. evaporación condensación
gas
sublimación
líquido líquido
licuefacción solidificación
sólido
En rojo, paso de un estado a otro por aumento de la energía de las partículas.
En azul , pasos de un estado a otro por disminución de la energía.

31. La teoría cinético molecular:
1- Las sustancias están constituidas por partículas.
2- Estas partículas pueden ser átomos o moléculas.
3- Las partículas en los sólidos están juntas y fuertemente unidas.
4- Las partículas en los líquidos están juntas pero débilmente unidas.
5- Las partículas en los gases están separadas.
6- Al calentar un sólido sus partículas vibran tanto más rápido cuanto mayor
sea su temperatura.
7- Al llegar al punto de fusión las partículas del sólido se mueven tan deprisa
que se sueltan y el sólido pasa al estado líquido.
8- Al calentar un líquido sus partículas se mueven tanto más rápidamente
cuanto mayor sea su temperatura.
9- Al llegar al punto de ebullición las partículas del líquido se mueven tan
deprisa que se separan unas de otras y el líquido pasa al estado gaseoso.
10- Al enfriarse un gas, un líquido o un sólido sus partículas pierden energía y
cada vez se mueven más lentamente.

32. Para saber más: http://www.ibercajalav.net/curso.php?fcurso=1000&fpassword=LAV&fnombre=0
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/infografias/

33. energía: es todo aquello que produce cambios en las propiedades físicas o químicas de los
sistemas materiales.
Propiedades de la energía
La energía puede almacenarse
La energía puede transferirse
La energía puede transformarse
Pero nunca puede destruirse

34. Clases de energía Energía
luminosa
Energía Energía
térmica eléctrica
Trasformaciones
Energía Energía
mecánica química

35. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía está ¿Qué clase de energía está
aquí representada? aquí representada?
Energía calorífica
Energía eléctrica

36. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía tienen ¿Qué clase de energía está
el carbón y el petróleo? aquí representada?
Energía química Energía luminosa.

37. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía ¿Qué clase de energía está
representa esta foto? aquí representada?
Energía eólica. Energía solar.

38. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía tiene ¿Qué clase de energía tiene
en lo alto del tobogán? cuando desciende?
Energía potencial. Energía cinética.

39. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía tiene ¿Qué clase de energía tiene
el agua de un pantano? el agua que desciende?
Energía potencial. Energía cinética

40. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía ¿Qué clase de energía está
representa esta foto? aquí representada?
Energía nuclear. Energía geotérmica.

41. ¿Qué clases de energía están representadas?
¿Qué clase de energía está ¿Qué clase de energía está
representada? aquí representada?
Energía sonora. Energía química.

42. Trasformadores de energía Energía
luminosa
Célula
fotoeléctrica
Energía Energía
Resistencia
térmica eléctrica
Motor de
eléctrico
Máquina
de vapor Pila
batería
Generador
Energía Motor de Energía
cinética explosión química

43. TRANSFORMADORES DE
ENERGÍA: EL MOTOR DE
EXPLOSIÓN INTERNA
El motor de explosión interna
transforma la energía química de un
combustible líquido o gaseoso explosivo
(gasolina, gasoil, etc.) en energía
mecánica.
En el interior del pistón se mezclan el
combustible y el aire. La chispa de la
bujía hace explotar la mezcla, lo que
desplaza el pistón y genera el
movimiento.
Este motor es la base del
funcionamiento de muchos vehículos:
coches, motos, camiones, autobuses,
barcos, etc.

44. TRANSFORMADORES DE
ENERGÍA: EL aerogenerador
Trasforma la energía cinética del
viento en energía eléctrica
El viento mueve las palas. El
multiplicador es un sistema de
engranajes que sirven para
aumentar la velocidad del rotor. El
eje del multiplicador mueve el del
generador que transforma la energía
cinética en energía eléctrica.

45. TRANSFORMADORES DE
ENERGÍA: EL generador
Se trata de un dispositivo que
transforma energía cinética en
energía eléctrica.
Se fundamenta en los experimentos
de Oersted (1777-1851) que
descubrió la relación entre
electricidad y magnetismo.
Cuando se mueve un conductor de
electricidad en un campo magnético
se produce en el conductor una
corriente eléctrica.
http://www.inta.es/descubreAprende/Hechos/Hechos08.htm

46. TRANSFORMADORES DE ENERGÍA: La dinamo
Se trata de un dispositivo que transforma energía cinética en energía eléctrica.
La rueda de la bicicleta hace girar el rotor de la dinamo. Este hace girar una bobina de cobre
en el interior de un imán con lo que se produce una corriente eléctrica.

47. TRANSFORMADORES DE
ENERGÍA: EL generador de
electricidad
Se trata de un dispositivo que
transforma energía cinética en
energía eléctrica.
Se fundamenta en que cuando se
mueve un conductor de electricidad
en un campo magnético se produce
una corriente eléctrica.

48. TRANSFORMADORES DE
ENERGÍA: EL motor eléctrico
Se trata de un dispositivo que
transforma energía eléctrica en
energía cinética.
Se fundamenta en el efecto opuesto
al del generador. Cuando se hace
pasar una corriente eléctrica por un
conductor rotativo en el interior de
un potente imán, se generan fuerzas
de repulsión entre el electroimán
generado en el rotor y los imanes
del estator que hacen girar el rotor.
http://www.inta.es/descubreAprende/
Hechos/Hechos08.htm

49. El funcionamiento de una pila.
Amperímetro
Barra de
cinc
Interruptor
Barra de
Ácido cobre
sulfúrico
Una Pila, como la aquí representada, transforma energía química en energía eléctrica.
La pila más básica está formada por una placa de zinc (barra plateada) y una placa de cobre (barra
dorada) introducidas en un recipiente con ácido sulfúrico. Cuando las placas o electrodos establecen
contacto con el líquido, se generan reacciones químicas entre ambos metales y el ácido
produciéndose energía eléctrica. Si ambas placas las conectamos a una bombilla o a un
amperímetro podremos detectarla.
http://www.consumer.es/web/es/motor/mantenimiento_automovil/2006/05/10/151851.php Para saber más

50. El funcionamiento de una pila.
http://www.consumer.es/web/es/motor/mantenimiento_automovil/2006/05/10/151851.php Para saber más
Esquema de una pila: Una Pila, como la aquí representada, transforma energía química
en energía eléctrica.

51. La máquina de vapor. Describe el proceso que se da en esta máquina y las clases de
energías representadas.
http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/06/07/142710.php Para saber más
7
2
4
3 8
5
1
6
El carbón (1) contiene energía química. Su combustión produce energía calorífica que
evapora el agua (2) produciendo vapor de agua a alta presión. El vapor de agua mueve
el émbolo (3), movimiento que se transmite a través de la biela-manivela (4) a la rueda
(5) que hace girar una dinamo (6) que produce energía eléctrica (7) que calienta la
resistencia de una bombilla (8) produciendo luz y calor.

52. La máquina de vapor. Funcionamiento básico de una máquina de vapor.

53. Las centrales hidroeléctricas.

54. Las centrales hidroeléctricas. Describe la producción de energía en una central
hidroeléctrica.
El agua contenida en el embalse posee energía potencial (1). Este agua circula por gruesos tubos (2)
hacia las turbinas y generadores (3) donde la energía cinética del agua se transforma en energía
eléctrica (4) que es transportada mediante grandes tendidos eléctricos a los lugares de consumo:
viviendas e industrias.

55. Las centrales hidroeléctricas. Detalle de la turbina y del generador de una central
hidroeléctrica.

56. Las centrales térmicas. Describe la producción de energía en una central térmica.

57. Las centrales térmicas. Describe la producción de energía en una central térmica.
Gases de
combustión
Vapor de
agua
Vapor Turbina y
de agua Torre de
generador refrigeración
Caldera
Carbón
Aire
Condensador
La combustión genera energía calorífica. Esta produce vapor de agua a presión que hace
mover una turbina, que por medio de un generador produce corriente eléctrica.

58. Las centrales nucleares o atómicas. El fundamento de la energía atómica: La fisión
del uranio.
Uranio 235
neutrón
Cuando el núcleo de un átomo de uranio 235 es golpeado por un neutrón se rompe dando dos
núcleos de menor tamaño varios neutrones y una gran cantidad de energía.

59. Las centrales nucleares o atómicas. El fundamento de la energía atómica.
Los nuevos neutrones pueden romper otros núcleos con lo que se origina una reacción en cadena.

60. Las centrales de energía nuclear. Describe la producción de energía en una central
nuclear.
Barras de control
La fisión de los núcleos Agua sobrecalentada
de uranio en el núcleo
del reactor produce una
gran cantidad de energía
en forma de calor. Este
calor evapora el agua
que circula por tubos por turbina generador
las paredes del reactor.
El vapor de agua es Energía
Núcleo
dirigido hacia una eléctrica
turbina y un generador
donde se produce
energía eléctrica. El
condensador
agua enfriada vuelve al
reactor, para ser de reactor
nuevo transformada en
vapor.

61. Describe el proceso que se da en esta máquina y las clases de energías representadas.
Energía cinética Energía cinética
del agua. de la turbina.
Energía eléctrica
en la dinamo.
La presión del agua mueve la turbina, esta mueve la polea que, a su vez, mueve el
generador (dinamo) que transforma la energía cinética en energía eléctrica.

62. Describe el funcionamiento de esta máquina ¿ves algo extraño en ella?
1) El calentador eléctrico
evapora el agua.
2) El vapor de agua
mueve el molino.
3) Este, por medio de
una polea, mueve la
dinamo que genera
corriente eléctrica.
4) La corriente eléctrica
calienta la resistencia
del calentador….
Lo raro es que este
aparato estaría
funcionando
constantemente.