Energía cinética

1. ENERGÍA CINÉTICA Y MODELOS

2. La energía cinética es aquella energía que posee un
cuerpo o sistema debido a su movimiento.
La física la define como la cantidad de trabajo realizado
por todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo con
una masa determinada, necesario para acelerarlo desde
una velocidad inicial hasta otra velocidad final.

3. Dado que la energía cinética está
directamente relacionada con el movimiento
de un objeto podemos distinguir dos tipos de
energía cinética:
1.La energía cinética de traslación, en la que
el objeto describe una trayectoria lineal.
2.La energía cinética de rotación, en la que
el objeto gira sobre sí mismo.

4. Algunos ejemplos donde se constata la
existencia de la energía cinética
pueden ser:
Arrojar una pelota por
el aire. Imprimimos fuerza a una pelota
para arrojarla por los aires, dejando
que caiga por obra de la gravedad. Al
hacerlo, adquirirá una energía
cinética.
Derribar a alguien al suelo. Si
corremos hacia un amigo y nos tiramos
sobre él, la energía cinética que
ganamos durante la carrera vencerá la
inercia de su cuerpo y lo derribaremos.

5. MODELOS
ACTIVIDAD: REALIZAR UN CROQUIS DE LA ESCUELA A SU CASA Y
OBSERVAR COMO SE PUEDE EJEMPLIFICAR LA ENERGÍA CINÉTICA.

6. MODELOS

8. Los modelos están en constante movimiento
debido a que conforme a más investigación y
más conocimientos pueden irse modificando e
incluso desechando.
Actividad: Escribe tres ejemplos de modelos en
la ciencia.

11. ESTADOS DE AGREGACIÓN
DE LA MATERIA

12. Hablamos de estados de agregación o
fases de la materia, nos referimos a
las distintas fases o formas en que es
posible encontrar la materia
conocida (sustancias puras o mezclas) y
que dependen del tipo y la intensidad
de las fuerzas de atracción entre
las partículas que componen dicha
materia.

13. Se conocen principalmente cuatro estados de agregación
de la materia:
Estado sólido
Estado líquido
Estado gaseoso
Estado plasmático.

14. ESTADO SÓLIDO
Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de
forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan formando
estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad
de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados
generalmente como duros así como resistentes.

15. ESTADO LÍQUIDO
Si se incrementa la temperatura de un sólido, este va perdiendo
forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el
estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y
adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este
caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo,
aunque mucho menos intensa que en los sólidos.

16. ESTADO GASEOSO
Se denomina gas al estado de agregación de la materia
compuesto principalmente por moléculas no unidas,
expandidas y con poca fuerza de atracción, lo que hace que los
gases no tengan volumen y forma definida, y se expandan
libremente hasta llenar el recipiente que los contiene. Su
densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos.

17. ESTADO PLASMÁTICO
El plasma es un gas ionizado, es decir, que los átomos que lo
componen se han separado de algunos de sus electrones. De
esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero
compuesto por aniones y cationes (iones con carga negativa y
positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso
es un excelente conductor.

18. ACTIVIDAD O TAREA
Realizar mapa mental de los diferentes estados de agregación de la
materia donde incluyas mínimo dos ejemplos de cada uno.

19. CAMBIOS DE ESTADOS DE LA MATERIA
Para cada elemento o compuesto químico existen
determinadas condiciones de presión y temperatura
a las que se producen los cambios de estado. De
este modo, en "condiciones normales" (presión
atmosférica, 0 °C) hay compuestos tanto en estado
sólido como líquido y gaseoso (S, L y G).

20. Los procesos en los que una sustancia cambia
de estado son: la sublimación (S-G), la
vaporización (L-G), la condensación (G-L), la
solidificación (L-S), la fusión (S-L), y la
sublimación inversa(G-S). Es importante aclarar
que estos cambios de estado tienen varios
nombres.

21. TIPOS DE CAMBIO DE ESTADO
Son los procesos en los que un estado de la materia
cambia a otro manteniendo una semejanza en su
composición.
Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por
medio del calor; durante este proceso endotérmico
(proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este
cambio) hay un punto en que la temperatura permanece
constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la
cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular
para cada sustancia.

22. Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido
por medio del enfriamiento; el proceso es
exotérmico. El "punto de solidificación" o de
congelación es la temperatura a la cual el
líquido se solidifica y permanece constante
durante el cambio, y coincide con el punto de
fusión si se realiza de forma lenta (reversible);
su valor es también específico.

23. Vaporización y ebullición: Son los procesos
físicos en los que un líquido pasa a estado
gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de
la totalidad del líquido iguala al punto de
ebullición del líquido a esa presión continuar
calentándose el líquido, éste absorbe el calor,
pero sin aumentar la temperatura: el calor se
emplea en la conversión del agua en estado
líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la
totalidad de la masa pasa al estado gaseoso.

24. Condensación: Se denomina condensación al cambio de
estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a
forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización.
Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio
de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin
pasar por el estado líquido. Un ejemplo clásico de
sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.
Sublimación inversa: Es el paso directo del estado
gaseoso al estado sólido.

26. ENERGÍA TÉRMICA

27. La energía térmica (también energía calórica o energía calorífica)
es la manifestación de la energía en forma de calor. En todos los
materiales los átomos que forman sus moléculas están en
continuo movimiento ya sea trasladándose o vibrando.
Este movimiento de las partículas implica que los átomos tengan
una determinada energía cinética a la que nosotros llamamos
calor, energía térmica o energía calorífica. En cierto modo, la
energía calorífica es la energía interna de un cuerpo.

28. La energía se mide en Julios (J) según el sistema internacional.
Aunque cuando se trata de energía calorífica también se suelen
utilizar las calorías (cal).
Esta forma de energía puede transmitirse de un cuerpo a otro
siguiendo las leyes de la termodinámica de tres modos distintos:
•Transmisión de calor por radiación.
•Transmisión de energía térmica por conducción.
•Transmisión de energía calorífica por convección.

29. La energía térmica por radiación se transmite a través de
ondas electromagnéticas. Es el modo con el que nos llega
la energía térmica proveniente del Sol. El principal ejemplo
de este caso lo encontramos en las instalaciones de
energía solar térmica, que aprovechan la radiación solar
para calentar agua.
La transmisión de la energía térmica por conducción se
experimenta cuando un cuerpo caliente está en contacto
físico con otro cuerpo más frío. La energía se transmite
siempre del cuerpo caliente al cuerpo frío. Si ambos
cuerpos están a la misma temperatura no hay
transferencia energética. Cuando tocamos un trozo de hielo
con la mano parte de la energía térmica de nuestra mano
se transfiere al hielo

30. La transmisión de la energía térmica por convección se
produce cuando se trasladan las moléculas calientes de un
lado a otro. Seria el caso del viento, capaz de mover
moléculas con cierta energía calorífica de un lado a otro.

31. EQUILIBRIO TÉRMICO
Cuando dos objetos con diferentes temperaturas se
ponen en contacto, se transfiere energía de uno a otro.
Suponga que se dejan caer carbones calientes en un
recipiente con agua, como se indica en la figura. La
energía térmica se transferirá de los carbones al agua
hasta que el sistema alcance una condición estable
llamada equilibrio térmico. Si los tocamos, tanto el
carbón como el agua nos producen sensaciones
similares y ya no hay más transferencia de energía
térmica.

32. TERMÓMETRO
La temperatura se determina midiendo cierta
cantidad mecánica, óptica o eléctrica que varía
con la temperatura. Por ejemplo, la mayor parte
de las sustancias se dilatan cuando aumenta su
temperatura. Si hay un cambio en cualquier
dimensión que demuestre tener
correspondencia unívoca con los cambios de
temperatura, la variación puede emplearse
como calibración para medir la temperatura. Un
dispositivo calibrado de esta forma se llama
termómetro.

33. Un termómetro es un dispositivo que,
mediante una escala graduada, indica su
propia temperatura.

34. ESCALAS DE MEDICIÓN DE
TEMPERATURA
Una forma de medir la temperatura, que se usa
muy a menudo en el trabajo científico, se
originó a partir de una escala desarrollada por
el astrónomo sueco Anders Celsius (1701-
1744). En la escala Celsius se asignó de forma
arbitraria el número 0 al punto de congelación y
el número 100 al de ebullición. Así, a la presión
atmosférica, hay 100 divisiones entre el punto
de congelación y el punto de ebullición del
agua. Cada división o unidad de la escala recibe
el nombre de grado (°)

35. Otra escala para medir la temperatura fue creada en 1714
por Gabriel Daniel Fahrenheit. El desarrollo de esta escala
se basó en la elección de otros puntos fijos: Fahrenheit
escogió la temperatura de congelación de una solución de
agua salada como su punto fijo inferior y le asignó el
número y unidad de 0°F. Para el punto fijo superior eligió
la temperatura del cuerpo humano. 96°F. El hecho de que
la temperatura del cuerpo humano sea en realidad de
98.6°F indica que se cometió un error experimental al
establecer la escala. Si relacionamos la escala Fahrenheit
con los puntos fijos que fueron aceptados universalmente
para la escala Celsius, observamos que 0 y 100°C
corresponden a 32 y 212°F respectivamente.

36. KELVIN
Es la unidad de temperatura de la escala creada en 1848 por William
Thomson, sobre la base del grado Celsius, la temperatura de 0K es
denominada “cero absoluto”, que corresponde al punto en el que las
moléculas y átomos de un sistema tienen la mínima energía térmica
posible.

37. FÓRMULAS
K a C C= K – 273
K a F (K-273)X 1,8 + 32
C a K K= C + 273
C a F F= C x 1,8 +32
F a C C=(F-32)/1,8
F a K K= (F-32) x 5/9+273

38. TRABAJO
Resolver las imágenes

39. CALOR

40. En termodinámica, “calor” significa “transferencia de
energía”. Esta transferencia siempre tiene una
dirección definida por la diferencia de temperatura
entre los cuerpos. El calor fluye del cuerpo más
caliente al más frío, de manera de llegar a una
temperatura de equilibrio.

41. Como el calor es transferencia de energía, puede ser
medido como ganancia o pérdida de energía. Por eso, se
lo puede medir con la misma unidad que a cualquier
otro tipo de energía.
Para medir el calor, se usan dos unidades:
Caloría. Su abreviación es cal y representa la cantidad
de energía que se necesita para incrementar 1 gramo de
agua en 1° C.
Kilocaloría. Se abrevia kcal y representa la energía que
se precisa para elevar 1 kilogramo de agua en 1° C.

42. Definir personalmente entre calor y temperatura

43. Calor y temperatura son cosas distintas, aunque están
estrechamente relacionadas entre sí. El calor es la
transferencia de energía térmica que pasa de un cuerpo
que tiene mayor temperatura a uno de menor
temperatura.
La temperatura, por otro lado, es la magnitud física que
mide el estado térmico de un cuerpo y la energía
cinética de las moléculas que lo componen.

44. CANTIDAD DE CALOR
El calor es simplemente otra forma de
energía que puede medirse únicamente
en términos del efecto que produce. La
unidad de energía del SI, el joule, es
también la unidad preferida para medir el
calor, puesto que éste es una forma de
energía. Sin embargo, hay tres antiguas
unidades que aún se conservan. Estas
primeras unidades se basaron en la
energía térmica requerida para producir
un cambio
Son la caloría, la kilocaloría y la unidad
térmica británica (.British thermal unit) o
Btu

45. Una caloría (cal) es la cantidad de calor necesaria para
elevar la temperatura de un gramo de agua en un grado
Celsius.
Una kilocaloría (kcal) es la cantidad de calor necesario
para elevar la temperatura de un kilogramo de agua en
un grado Celsius (1 kcal = 1 000 cal).
Una unidad térmica británica (Btu) es la cantidad de
calor necesaria para elevar la temperatura de una libra
patrón (Ib) de agua en un grado Fahrenheit.

48. CANTIDAD DE CALOR.- Todo cuerpo en
contacto con otro que se halle a diferente
temperatura puede ceder o ganar calor. Si el
tiempo de contacto es prolongado, ambos
cuerpos llegarán al punto de equilibrio térmico,
o sea, ambos tendrán la misma temperatura.

49. CALOR ESPECÍFICO
Es la cantidad de energía que se requiere
para elevar la temperatura de un gramo de
una sustancia determinada.

50. REALIZAR EXPERIMENTO
PAG. 192

51. Su fórmula es: Q = mc(Tf - To), donde:
m es la masa de la sustancia.
c es el calor específico de la sustancia y es
propia de cada una.
Tf - To es la variación de temperatura

53. 1.- ¿Qué cantidad de calor en J ganan 5 kg de plomo al subir su
temperatura de -20°C a 35°C?
DATOS:
ΔT = Tf - To = 35°C - (-20°C) = 55°C;
m = 5kg;
c = 130 J/kg°C
FÓRMULA: Q = mcΔT = 5 kg(130 J/kg°C)= 650 J Tf(35°c – (-20°c) =
(55°C) = 35750 J

54. 2.- ¿Qué cantidad de calor en J ganan 20 kg de acero al subir su
temperatura de 0°C a 45°C?
DATOS:
ΔT = Tf - To = 45°C - (0°C) = 45°C;
m = 20kg;
c = 480 J/kg°C
FÓRMULA: Q = mcΔT = 20 kg(480 J/kg°C)= 9600 J Tf(45°c – (0°c) =
(45°C) = 432,000 J

55. Calcular el calor necesario para elevar la temperatura de 20 gramos de hierro
desde 15℃ hasta 100℃.
•Q =?
•m = 20gr
•∆t = 100℃ − 15℃ = 85℃
•c = 0.113 cal/gr℃
•Q=20gr×0.113cal/gr=2.26
•(100-15)=85x2.26=192.1cal

56. ¿Qué cantidad de calor se debe aplicar a una barra de plata de 24 kg para que eleve su
temperatura de 31°C a 95°C?
Datos:
En
calorías

58. MÉTODO CIENTÍFICO

59. El conocimiento científico se construye cuando nos
preguntamos cosas, incluso sobre informaciones
aprendidas en donde muchas veces indagando de
nuevo y haciéndonos otras preguntas llegaremos a
encontrar resultados diferentes.
Siguiendo esta línea, el método científico se basa en
proponer hipótesis, hacer experimentos para
refutarlas o comprobarlas y, a partir de aquí,
establecer una teoría.

60. Pasos del método científico
De forma sencilla y adaptada podríamos dividir el
método científico en estos 5 pasos:
 Hacer una pregunta.
 Investigar sobre el tema.
 Elaborar una hipótesis.
 Hacer el experimento para probar esta hipótesis.
 Analizar los datos, exponerlos y compartirlos.

61. ÁTOM0 Y MODELOS
ATÓMICOS

62. ÁTOMO
Es la unidad mas simple que constituye la materia: se
le considera indivisible.
Determina ciertas propiedades químicas para la
creación de nuevas sustancias.
Demócrito: Formuló
la idea de que todo
a nuestro alrededor
está compuesto
por partículas que
no podemos ver.
Pensaba y
postulaba que los
átomos son
indivisibles, y se
distinguen por
forma, tamaño,
orden y posición.

63. TEORÍA ATÓMICA DE DALTON
En 1808, John Dalton publicó su teoría atómica basándose
en una serie de experiencias científicas de laboratorio.
La teoría atómica de Dalton se basa en los siguientes
enunciados:
1.- La materia está formada por minúsculas partículas
indivisibles llamadas ÁTOMOS.
2.- Los átomos de un mismo elemento químico son todos
iguales entre sí y diferentes a los átomos de los demás
elementos.
3.- Los compuestos se forman al unirse los átomos de dos

64. TAREA: DIBUJAR LOS SÍMBOLOS DE
DALTON
4.- En las reacciones químicas los átomos se intercambian; pero,
ninguno de ellos desaparece ni se transforma.
Para Dalton, cada elemento está formado una clase de átomos,
distinto en sus propiedades a los átomos de los demás elementos y,
justamente, es esta distinción lo que separa un elemento de otro y
los hace diferentes. Asignó a cada elemento conocido un símbolo
distinto.

65. A comienzos del siglo XIX se presentaba la siguiente
situación:
- Dalton había demostrado que la materia estaba
formada por átomos.
- Existían experiencias de fenómenos eléctricos que
demostraban que la materia podía ganar o perder
cargas eléctricas.
Debido a que no podían verse los átomos, se
realizaron experimentos donde se observaron algunos
hechos que permitieron descubrir las partículas
subatómicas del interior del átomo.

66. EL DESCUBRIMIENTO DEL
ELECTRÓN
Es la primera partícula subatómica que se
detecta. El físico Joseph John Thomson realizó
experiencias en tubos de descarga de gases.
Observó que se emitían unos rayos desde el
polo negativo hacia el positivo, los llamó rayos
catódicos. Al estudiar las partículas que
formaban estos rayos se observó que eran las
mismas siempre, cualquiera que fuese el gas
del interior del tubo. Por tanto, en el interior
de todos los átomos existían una o más
partículas con carga negativa llamadas

67. Al estudiar las partículas que formaban estos
rayos se observó que eran las mismas siempre,
por tanto se determinó que en el interior de
todos los átomos existían una o más partículas
con carga negativa llamadas electrones.

68. EL DESCUBRIMIENTO DEL PROTÓN
El físico alemán Eugen Goldstein realizó
algunos experimentos con un tubo de rayos
catódicos, el estudio de estos rayos determinó
que estaban formados por partículas de carga
positiva.
Al experimentar con hidrógeno se consiguió
aislar la partícula elemental positiva o protón.

69. EL DESCUBRIMIENTO DEL
NEUTRÓN
Mediante diversos experimentos se comprobó que
la masa de protones y electrones no coincidía con
la masa total del átomo; por tanto, el físico Ernest
Rutherford supuso que tenía que haber otro tipo
de partícula subatómica en el interior de los
átomos. Estas partículas se descubrieron en 1932
por el físico James Chadwick Al no tener carga
eléctrica recibieron el nombre de neutrones. Los
neutrones son partículas sin carga y de masa algo

71. MODELOS ATÓMICOS
Un modelo atómico es una representación
de la estructura de un átomo que intenta
explicar su comportamiento y
propiedades.

72. MODELO DE THOMSON
Al ser tan pequeña la masa de los electrones, el
físico J. J. Thomson propuso, en 1904, que la
mayor parte de la masa del átomo
correspondería a la carga positiva, que ocuparía
la mayor parte del volumen atómico. Thomson
imaginó el átomo como una especie de esfera
positiva continua en la que se encuentran
incrustados los electrones

73. Modelo del “pudin de pasas” de Thomson

75. SI UN ÁTOMO PIERDE UNO O MÁS ELECTRONES
ADQUIERE CARGA NETA POSITIVA (CATIÓN) Y SI GANA
UNO O MÁS ELECTRONES ADQUIERE CARGA NETA
NEGATIVA (ANIÓN).

76. CIENCIA Y TECNOLOGÍA EN EL MUNDO ACTUAL.

77. CIENCIA
La Ciencia (en latín scientia, que significa “conocer”)
es el conjunto de conocimientos
sistemáticos sobre la naturaleza, los seres que la
componen, los fenómenos que ocurren en ella y
las leyes que rigen estos fenómenos. Es una facultad
del hombre que le permite encontrar explicaciones a
los fenómenos.

78. TECNOLOGÍA
“Tecnología” viene del griego “téchnē” y quiere
decir arte, oficio o destreza. Por lo tanto, la
tecnología no es una cosa sino un proceso, una
capacidad de transformar o combinar algo ya
existente para construir algo nuevo o bien darle
otra función. Y esa capacidad de
transformación puede ser intuitiva o bien (como
sucede en nuestras sociedades actuales) se
trata de un saber que proviene directamente del
campo de las ciencias.

79. REALIZAR ACT. 16
RESUMEN DE LA PAG 17 Y 1/2