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Unidad 3: La relación masa y volumen

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andres cruz

on 30 March 2014

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Transcript of Unidad 3: La relación masa y volumen

3.1 Relación masa y volumen.
Una de las propiedades físicas intensivas de la materia es la densidad que relaciona directamente proporcional la masa de una sustancia con el volumen que esta ocupa.
Es preciso tener la misma muestra solida en diferentes tamaños de tal manera que se puede construir una gráfica.
Ecuación:

Unidad 3: Materia y energía
Andres Felipe Cruz Posada
John Jairo Garicas de Ossa


Universidad del Quindío
Facultad de cencias básicas y tecnologías
Programa de Química
Espacio académico: Química General
Armenia, Quindío
28 de marzo

3.3 El factor energético de calor
Una caloría (cal) es definida como una unidad de energía necesaria para medir la temperatura en 1ºC (desde 14,5ºC hasta 15.5ºC) de un gramo de agua.

Equivalencia: 1Ca= 4,184 J = 4,184 *10 kg

Unidad térmica británica (BUT)
Unidad de energía utilizada en la USA y definida como la cantidad del calor necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua en 1ºF.
1BTU=252cal


3.2 Concepto de peso especifico
El peso especifico de una sustancia relación a un valor numérico, sin unidades, de una manera directamente proporcionada entre la densidad de una sustancia, la densidad de una sustancia patrón. La densidad de la sustancia patrón para líquidos y solidos es el agua que tiene su densidad a 4ºC equivalente a 1g/cm³ y para los gases el aire.

Contenido
3.1 La relación masa y volumen.
3.2 Concepto de peso específico.
3.3 El factor energético de calor.
3.4 Concepto de energía cinética.
3.5 Las escalas termométricas.
3.6 La relación de la materia y energía.
3.7 concepto de energía potencial.
3.8 Concepto de calor.
Unidades: 1 ∫s=𝑚𝑠/𝑣𝑠=ℊ/(𝑐𝑚^3 )=ℊ/𝑚𝐿: Para sustancias liquidas y solidas
∫𝑠=𝑚𝑠/𝑣𝑠=𝑠/𝐿: Para gases
2) 𝑚𝑠=∫𝑠∗𝑣𝑠=ℊ/(𝑐𝑚^3 )
Ejemplo: Escriba todas las relaciones posibles y determine la densidad del solido a partir de la pendiente de la recta.
Ps=
Ps=
Ps=
Ps=
Ps=
Ps=
Ejemplo: Deduzca ecuaciones para determinar la masa en micro-libras de un solido que ocupa un solido que ocupa un volumen de 10 µL y tiene un peso especifico de 0,1.

Deducir ecuaciones:
6
Calcular la masa en microLitros.
3.4 Concepto de energía cinética
Es la cantidad de energía liberada por un cuerpo en virtud de su movimiento. Esta energía relacionada de una manera inversamente proporcional la mitad de su masa con el cuadrado de su velocidad.

Deducción de la ecuación:

donde: m= masa del cuerpo v= velocidad del cuerpo
Resolviendo:
Despejando:
Unidades:
3.5 La escala termométrica
Conceptualización
: se reconocen las siguientes escalas de temperaturas: Celsius, Kelvin, Fahrenheit, Rankine y Rèamur.
Estas escalas de temperatura relacionan 3 puntos críticos:
Temperatura de ebullición: Aquella temperatura en la cual hierve la sustancia.
Temperatura de congelación: temperatura en la cual se congela la sustancia.
0º de absoluto de temperatura: Temperatura en la cual según le teoría cinético molecular de los gases las moléculas de un gas dejarían de moverse, es la temperatura mas baja obtenible.

Escala de temperatura
Punto critico de temperatura
Símbolo
Característica
Equivalencia
TE TC TA
Celcius
°C

-Conocida también como escala centígrado-
-Muy utilizada a nivel científico.

100
0
-278,15
1/100 parte de grados

Kelvin
K
Conocida como escala absoluta de temperatura por el SI-
-Muy utilizada a nivel científico.
-Se lee Kelvin mas no °K

373, 15
273,15
0
1/100 parte de grados

Farenheit
°F

-Utilizada en la USA.

212
32
-400
1/180 parte de grados

Rankine
°R

Escala poca utilizada. Solo para almibares

612
492
0
Rèmur
°Rè

Escala muy poca utilizada.
80
0
---
1/180 parte de grados

1/180 parte de grados

3.6 Concepto de masa y peso
3.7 Relación materia y energía
En 1904 Albert Einstein postulo que la “materia se transforma en energía y la energía se transforma en materia” por lo tanto, pequeñas cantidades de materia producen enormes cantidades de energía debido al valor tan considerable de la velocidad de la luz que es equivalente a 3𝑥〖10〗^8 𝑚/𝑠.

3.8 Concepto de energía potencial.
Esta energía es definida como la cantidad de energía almacenada por un cuerpo.
TIPOS DE ENERGÍA POTENCIAL

1) Energía potencial en razón a su composición:
Aquella energía almacenada por el cuerpo dada su constitución.
Ejemplo: TNT, Nitroglicerina
2) Energía potencial en razón a su condición:
Aquella energía almacenada por el cuerpo dado el estado en el que este se encuentra.
Ejemplo: Un resorte comprimido posee energía potencial y al ser descomprimido genera energía cinética.
3) Energía potencial:
Aquella energía almacenada por el cuerpo dada la altura en que esta se encuentra.
Ejemplo: una roca en lo alto de una montaña

La energía potencial relaciona de una manera inmensamente proporcional, la masa de las sustancias con el calor especifico de la misma y de una manera inversamente proporcional, la masa del cuerpo con la altura en que este se encuentre.

Deducción:
3.9 Concepto de calor
El calor es una forma de energía cinética que se transmita a un cuerpo, este no cambia su estado. El calor relaciona de una manera inversamente proporcional la masa de un cuerpo con su calor especifico y la masa del cuerpo de manera inversamente proporcional con la variación de la temperatura.
DEDUCCIÓN DE LA ECUACIÓN:

Conclusión
Según cuál sea el proceso por el que los cuerpos obtienen la capacidad para realizar trabajo o para transferir energía como calor, la energía se denomina de una u otra manera.
Bibliografía
1. NOTAS DE CLASE (Referencia imprescindible para realizar el trabajo)

2. GARCIA DE OSSA, John Jairo. (2004) Fundamentos de Química General. 6ª Ed. Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química. Armenia.

3. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Fundamentos de Química General I. Documentos de Trabajo. (2006). 8ª Ed. Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

4. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Fundamentos de Química General I. Manual de Prácticas de Laboratorio. (2006). 8ª Ed. Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

5. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Química Orgánica I. Fundamentación Experimental. (2006). Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

6. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Glosario de Química. (2006). Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

7. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Conceptualización Básica sobre los Elementos Químicos. (2006). Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

8. GARCIA DE OSSA, John Jairo. Paradigmas fundamentales para la enseñanza de la ciencia. (2006). Universidad del Quindío. Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías. Programa de Química Armenia.

9. INTERNET. Utilice fotos, imágenes, cuadros y/o esquemas para ilustrar la presentación del capitulo o práctica de laboratorio.
Agradecimientos
Primero y antes que nada, dar gracias a Dios, por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazón e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compañía durante todo el periodo de estudio.

Agradecer hoy y siempre a mi familia por el esfuerzo realizado por ellos. El apoyo en mis estudios, de ser así no hubiese sido posible. A mis
padres y demás familiares ya que me brindan el apoyo, la alegría y me dan la fortaleza necesaria para seguir adelante.

Un agradecimiento especial al Profesor John Jairo de Ossa, por la colaboración, paciencia y el apoyo.
Tipos básicos de alimentos
Ejemplo:Determine que el valor energético en miliBTU que contiene 500g de un alimento rico en lípido.

Ejemplo de aplicación:
Ejemplo de aplicación:
Ejemplo de aplicación
Determine la cantidad de energía en micro ergios que se produce cuando 10 𝜀 de uranio esta sometido a fisión nuclear.

Ejemplo de aplicación
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