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Conceptos sobre la materia y la energía
Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por un componente común: la materia.
Normalmente, para referinos a los objetos usamos términos como materia, masa, peso, volumen. Para
clarificar los conceptos, digamos que:
Materia es todo lo que tiiene masa y ocupa un lugar en el espacio;
Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo;
Volumen es el espacio ocupado por la masa
Cuerpo es una porción limitada de materia
Estados físicos de la materia
En términos conceptuales, materia se puede definir como cualquier sustancia que posee masa y ocupa un
lugar en el espacio (volumen); la cual como cualquier otro componente de la naturaleza reacciona a
factores ambientales como la presión y la temperatura, manifestándose en tres estados:
Gaseoso.
Líquido.
Sólido.
Estos estados obedecen fundamentalmente a la energía cinética o energía de movimiento de las
moléculas que conforman dicha materia y a la forma de agregación de las mismas.
Los estados de la
materia dependen
de Factores del
ambiente como
presión y
temperatura.
Estados de la materia en relación a cambios de la temperatura del ambiente
Los diferentes estados de la materia se
caracterizan por la energía cinética de las
moléculas y los espacios existentes entre
estas.
Estados de la materia en relación a cambios de la energía cinética de las moléculas
Cada uno de los estados le confiere a la materia características propias, a pesar de no cambiar su
composición.
La figura siguiente complementa los conceptos aquí formulados, obsérvelo haciendo énfasis en las
relaciones y diferentes vías existentes:
Los estados de la materia: efecto de las condiciones del medio
Aunque la materia en sus diferentes estados, no varía en su composición, puede variar en sus
características
Principales Características de los estados de la materia
SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES
Poseen forma definida.
No poseen forma definida,
por lo tanto adoptan la forma
del recipiente que los
contiene.
No poseen forma definida, por
lo tanto adoptan la forma del
recipiente que los contiene.
Poseen volumen fijo. Poseen volumen fijo. Poseen volumen variable.
Baja compresibilidad. Compresión limitada. Alta Compresibilidad.
Cambios físicos y cambios químicos
El cambio físico se caracteriza por la no
existencia de reacciones químicas y de
cambios en la composición de la materia.
Cambio físico de la materia: cambio de estado sólido (hielo) a estado líquido del agua, mediante
el aumento en la temperatura del sistema.
Cambios químicos:
Son aquellos cambios en la materia que originan la formación de nuevas sustancias, lo que indica que
existieron reacciones químicas.
El cambio Químico de la
materia se caracteriza por
la existencia de reacciones
químicas, de cambios en
la composición de la
materia y la formación de
nuevas sustancias.
Cambio Químico de la materia: Formación de Ácido Clorhídrico, mediante la reacción de Cloro e
Hidrógeno.
Observe que en los cambios químicos la materia sometida al cambio posee unas características
diferentes a la materia inicial.
Composición y propiedades de la materia
Como se vio anteriormente, la materia presenta tres estados físicos, dependiendo de factores ambientales
como la presión y la temperatura; independiente de ello, el aspecto de la materia está determinado por las
propiedades físico-químicas de sus componentes, encontrándose materia homogénea y materia
heterogénea.
Materia homogénea
Es aquella que es uniforme en su composición y en sus propiedades y presenta una sola fase, ejemplo de
ello sería un refresco gaseoso, la solución salina, el Cloruro de Sodio o sal de cocina; este tipo de materia
se presenta en formas homogéneas, soluciones y sustancias puras.
Materia heterogénea
Es aquella que carece de uniformidad en su composición y en sus propiedades y presenta dos o más
fases, ejemplo de ello sería la arena, el agua con aceite; este tipo de materia es también conocida como
mezcla y se caracteriza por el mantenimiento de las propiedades de los componentes y la posibilidad que
existe de separarlos por medio de métodos físicos.
Sustancias puras, elementos y compuestos
Sustancia pura
Una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta por uno o más elementos en proporciones
definidas y constantes y cualquier parte de ella posee características similares, definidas y constantes;
podríamos decir que una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta en su totalidad por ella y no
contiene cantidades de otras sustancias; ejemplos de ello serían la sacarosa, el agua, el oro.
Elemento:
Sustancia pura imposible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o más
sustancias, ejemplo: el Hidrógeno (H), el Oxígeno (O), el Hierro (Fe), el Cobre (Cu).
Compuesto:
Sustancia pura posible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o más sustancias,
ejemplos: El agua (H2O), la sal (NaCl), el ácido Sulfúrico (H2SO4).
Mapa conceptual que muestra la categorización de la materia, dependiendo de las características y
composición de las sustancias constituyentes.
Energía
El movimiento de los constituyentes de la materia, los cambios químicos y físicos y la formación de
nuevas sustancias se originan gracias a cambios en la energía del sistema; conceptualmente, la energía
es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía
calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía
pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su
posición espacial o composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a su
movimiento.
Tipos de energía
Manifestaciones de la energía
Energía Mecánica: El movimiento de las hélices
del molino de viento es transferido a un sistema
mecánico de piñones, para producir energía
eléctrica o lograr la ascensión de agua de un pozo
subterráneo
TIPOS DE ENERGIA
1. Energía Eléctrica
2. Energía lumínica
3. Energía mecánica
4. Energía térmica
5. Energía Eólica
6. Energia Solar
é es la antimateria ?
> Inicio > Ciencia y Tecnología
Qué es la antimateria
La antimateria es un concepto de la teoría de partículas del que se ha especulado mucho, pero
que tan sólo ha sido comprobado hace relativamente poco tiempo. Muy sencillamente
explicado a principios del siglo XX se predijo la existencia de las antipartículas: un electrón con
carga positiva también llamado antielectrón o positrón, un protón con carga negativa o
antiprotón y un antineutrón. Poco más de veinte años después se demostró la existencia del
positrón y sucesivamente se demostraron las siguientes partículas. Cuando un antiprotón y un
protón impactan uno con otro se libera una gran cantidad de luz (rayos gama en su mayoría) y
se generan partículas elementales que son específicas para cada choque entre antipartículas.
De esta manera si existen estas antipartículas es de esperar que existan antiátomos hechos
con aquellas. Por ejemplo el hidrógeno formado por un protón y un electrón (el isótopo más
abundante) debe tener su antiátomo: el antihidrógeno formado un antiprotón y un positrón.
Esta es la base de la antimateria, lo que nos plantea el problema de su existencia. Es hasta
hace poco que varios laboratorios han podido mantener antimateria por poco tiempo,
básicamente átomos de antihidrógeno o antiátomos de hidrógeno (no se debería usar ambos
términos juntos: antiátomos de antihidrógeno pero las reglas de la Academia se han vuelto
algo flexibles en ese sentido).
Según las principales teorías sobre el origen del universo debía formarse tanta materia como
antimateria en la Gran Explosión o Big Bang. Entonces ¿por qué es tan escasa o nula en lo que
conocemos del universo? Trataré de resumir las teorías que lo abarcan no sin antes aclarar que
deben explicar el ¿por qué no la encontramos de forma natural a nuestro alrededor? O por lo
menos ¿por qué tan escasa? Sin embargo existen evidencias de que hay antimateria en el
universo ¿a qué se debe? ¿Qué propiedades tendría?
Tres son las que tienen más peso hoy en día: La primera afirma que en el momento que se
formó el universo se creó un pequeño exceso de materia, de manera que la antimatería se
anularía del todo y solo quedaría el pequeño exceso de antimateria; como objeción a esta
teoría tenemos que la cantidad de materia que se formaría sería infinitamente pequeña y la
radiación que se produciría en la anulación excede con mucho a la que encontramos como
radiación de fondo o residual de la aparición del universo. La segunda dice que las propiedades
de la materia y la antimateria no son iguales y que por tanto el universo favorece la existencia
de materia, se conoce como la teoría asimétrica y al parecer hay evidencias en ese sentido
pero no hay una confirmación completa. La tercera indica que ciertas regiones del universo
están formadas por antimateria y otras por materia.
Al menos nuestra galaxia parece estar formada principalmente por materia pero no quita la
posibilidad de que otras galaxias estén formadas por antimateria. La principal objeción que
esto tiene es que hasta ahora la antimateria es una cosa rara y que las fuentes de ésta también
lo son lo que lleva a pensar que muy difícilmente se podría acumular antimateria como para
formar una galaxia, no muchos científicos apoyan esta teoría debido a este argumento y la
falta de evidencias pero sabemos por lo que la historia nos dice que este argumento, aunque
sencillo y fuerte no siempre se confirma.

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Conceptos sobre la materia y la energía

  • 1. Conceptos sobre la materia y la energía Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por un componente común: la materia. Normalmente, para referinos a los objetos usamos términos como materia, masa, peso, volumen. Para clarificar los conceptos, digamos que: Materia es todo lo que tiiene masa y ocupa un lugar en el espacio; Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo; Volumen es el espacio ocupado por la masa Cuerpo es una porción limitada de materia Estados físicos de la materia En términos conceptuales, materia se puede definir como cualquier sustancia que posee masa y ocupa un lugar en el espacio (volumen); la cual como cualquier otro componente de la naturaleza reacciona a factores ambientales como la presión y la temperatura, manifestándose en tres estados: Gaseoso. Líquido. Sólido. Estos estados obedecen fundamentalmente a la energía cinética o energía de movimiento de las moléculas que conforman dicha materia y a la forma de agregación de las mismas. Los estados de la materia dependen de Factores del ambiente como presión y temperatura. Estados de la materia en relación a cambios de la temperatura del ambiente Los diferentes estados de la materia se caracterizan por la energía cinética de las moléculas y los espacios existentes entre estas. Estados de la materia en relación a cambios de la energía cinética de las moléculas Cada uno de los estados le confiere a la materia características propias, a pesar de no cambiar su composición. La figura siguiente complementa los conceptos aquí formulados, obsérvelo haciendo énfasis en las relaciones y diferentes vías existentes:
  • 2. Los estados de la materia: efecto de las condiciones del medio Aunque la materia en sus diferentes estados, no varía en su composición, puede variar en sus características Principales Características de los estados de la materia SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES Poseen forma definida. No poseen forma definida, por lo tanto adoptan la forma del recipiente que los contiene. No poseen forma definida, por lo tanto adoptan la forma del recipiente que los contiene. Poseen volumen fijo. Poseen volumen fijo. Poseen volumen variable. Baja compresibilidad. Compresión limitada. Alta Compresibilidad. Cambios físicos y cambios químicos El cambio físico se caracteriza por la no existencia de reacciones químicas y de cambios en la composición de la materia.
  • 3. Cambio físico de la materia: cambio de estado sólido (hielo) a estado líquido del agua, mediante el aumento en la temperatura del sistema. Cambios químicos: Son aquellos cambios en la materia que originan la formación de nuevas sustancias, lo que indica que existieron reacciones químicas. El cambio Químico de la materia se caracteriza por la existencia de reacciones químicas, de cambios en la composición de la materia y la formación de nuevas sustancias. Cambio Químico de la materia: Formación de Ácido Clorhídrico, mediante la reacción de Cloro e Hidrógeno. Observe que en los cambios químicos la materia sometida al cambio posee unas características diferentes a la materia inicial. Composición y propiedades de la materia Como se vio anteriormente, la materia presenta tres estados físicos, dependiendo de factores ambientales como la presión y la temperatura; independiente de ello, el aspecto de la materia está determinado por las propiedades físico-químicas de sus componentes, encontrándose materia homogénea y materia heterogénea. Materia homogénea Es aquella que es uniforme en su composición y en sus propiedades y presenta una sola fase, ejemplo de ello sería un refresco gaseoso, la solución salina, el Cloruro de Sodio o sal de cocina; este tipo de materia se presenta en formas homogéneas, soluciones y sustancias puras. Materia heterogénea
  • 4. Es aquella que carece de uniformidad en su composición y en sus propiedades y presenta dos o más fases, ejemplo de ello sería la arena, el agua con aceite; este tipo de materia es también conocida como mezcla y se caracteriza por el mantenimiento de las propiedades de los componentes y la posibilidad que existe de separarlos por medio de métodos físicos. Sustancias puras, elementos y compuestos Sustancia pura Una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta por uno o más elementos en proporciones definidas y constantes y cualquier parte de ella posee características similares, definidas y constantes; podríamos decir que una sustancia es pura cuando se encuentra compuesta en su totalidad por ella y no contiene cantidades de otras sustancias; ejemplos de ello serían la sacarosa, el agua, el oro. Elemento: Sustancia pura imposible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o más sustancias, ejemplo: el Hidrógeno (H), el Oxígeno (O), el Hierro (Fe), el Cobre (Cu). Compuesto: Sustancia pura posible de descomponer mediante métodos químicos ordinarios, en dos o más sustancias, ejemplos: El agua (H2O), la sal (NaCl), el ácido Sulfúrico (H2SO4). Mapa conceptual que muestra la categorización de la materia, dependiendo de las características y composición de las sustancias constituyentes. Energía El movimiento de los constituyentes de la materia, los cambios químicos y físicos y la formación de nuevas sustancias se originan gracias a cambios en la energía del sistema; conceptualmente, la energía es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a su movimiento.
  • 5. Tipos de energía Manifestaciones de la energía Energía Mecánica: El movimiento de las hélices del molino de viento es transferido a un sistema mecánico de piñones, para producir energía eléctrica o lograr la ascensión de agua de un pozo subterráneo TIPOS DE ENERGIA 1. Energía Eléctrica
  • 6. 2. Energía lumínica 3. Energía mecánica 4. Energía térmica 5. Energía Eólica 6. Energia Solar é es la antimateria ? > Inicio > Ciencia y Tecnología Qué es la antimateria La antimateria es un concepto de la teoría de partículas del que se ha especulado mucho, pero que tan sólo ha sido comprobado hace relativamente poco tiempo. Muy sencillamente explicado a principios del siglo XX se predijo la existencia de las antipartículas: un electrón con carga positiva también llamado antielectrón o positrón, un protón con carga negativa o antiprotón y un antineutrón. Poco más de veinte años después se demostró la existencia del positrón y sucesivamente se demostraron las siguientes partículas. Cuando un antiprotón y un protón impactan uno con otro se libera una gran cantidad de luz (rayos gama en su mayoría) y se generan partículas elementales que son específicas para cada choque entre antipartículas. De esta manera si existen estas antipartículas es de esperar que existan antiátomos hechos con aquellas. Por ejemplo el hidrógeno formado por un protón y un electrón (el isótopo más abundante) debe tener su antiátomo: el antihidrógeno formado un antiprotón y un positrón. Esta es la base de la antimateria, lo que nos plantea el problema de su existencia. Es hasta hace poco que varios laboratorios han podido mantener antimateria por poco tiempo, básicamente átomos de antihidrógeno o antiátomos de hidrógeno (no se debería usar ambos términos juntos: antiátomos de antihidrógeno pero las reglas de la Academia se han vuelto algo flexibles en ese sentido). Según las principales teorías sobre el origen del universo debía formarse tanta materia como antimateria en la Gran Explosión o Big Bang. Entonces ¿por qué es tan escasa o nula en lo que conocemos del universo? Trataré de resumir las teorías que lo abarcan no sin antes aclarar que deben explicar el ¿por qué no la encontramos de forma natural a nuestro alrededor? O por lo menos ¿por qué tan escasa? Sin embargo existen evidencias de que hay antimateria en el universo ¿a qué se debe? ¿Qué propiedades tendría?
  • 7. Tres son las que tienen más peso hoy en día: La primera afirma que en el momento que se formó el universo se creó un pequeño exceso de materia, de manera que la antimatería se anularía del todo y solo quedaría el pequeño exceso de antimateria; como objeción a esta teoría tenemos que la cantidad de materia que se formaría sería infinitamente pequeña y la radiación que se produciría en la anulación excede con mucho a la que encontramos como radiación de fondo o residual de la aparición del universo. La segunda dice que las propiedades de la materia y la antimateria no son iguales y que por tanto el universo favorece la existencia de materia, se conoce como la teoría asimétrica y al parecer hay evidencias en ese sentido pero no hay una confirmación completa. La tercera indica que ciertas regiones del universo están formadas por antimateria y otras por materia. Al menos nuestra galaxia parece estar formada principalmente por materia pero no quita la posibilidad de que otras galaxias estén formadas por antimateria. La principal objeción que esto tiene es que hasta ahora la antimateria es una cosa rara y que las fuentes de ésta también lo son lo que lleva a pensar que muy difícilmente se podría acumular antimateria como para formar una galaxia, no muchos científicos apoyan esta teoría debido a este argumento y la falta de evidencias pero sabemos por lo que la historia nos dice que este argumento, aunque sencillo y fuerte no siempre se confirma.