Propiedades generales de la materia

Volumen. Masa. Especiales. Densidades. Otras. Específicas. Unidades. Kilogramos. Ley de conservación. Física

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PROPIEDADES DE

LA MATERIA

1er CICLO ESA

ibadcor@ctv.es

ÍNDICE

A. Introducción

B. Contenidos: Propiedades de la materia

1. Propiedades generales de la materia

1.1. Volumen

1.2. Masa

2. Propiedades específicas de la materia

2.1. Densidad

2.2. Otras propiedades específicas

C. Actividades de heteroevaluación

D. Actividades de autoevaluación

E. Solucionario

 

A. INTRODUCCIÓN

Todo lo que nos rodea está formado por materia. Estudiaremos a lo largo de la Unidad las propiedades generales de la materia (masa, volumen y temperatura) y algunas específicas, haciendo hincapié en la densidad. Nos centraremos en el significado de estos conceptos, su medida y aplicaciones a ejemplos de la vida cotidiana.

Trataremos de sentar algunos conocimientos básicos para abordar en próximas unidades el estudio de la Química.

Como temas transversales que se podrían tratar en el desarrollo de esta Unidad podemos citar: "Educación ambiental", "Educación del consumidor", etc.

 

B. CONTENIDOS: PROPIEDADES DE LA MATERIA

 

MATERIA es todo lo que tiene masa y ocupa un volumen. Son materia la pizarra, un libro, un bolígrafo, etc y no son materia la bondad, belleza, color, etc.

Hay determinadas magnitudes físicas que no permiten diferenciar unas sustancias de otras y por ello se les llama PROPIEDADES GENERALES de la materia. Es el caso de la masa y el volumen.

Para distinguir unas sustancias de otras hay que recurrir a las PROPIEDADES ESPECÍFICAS, que sí son propias de cada sustancia. Entre ellas podemos citar la densidad, dureza, punto de fusión, etc. Insistir en que para poder identificar una sustancia, en la mayoría de los casos hay que recurrir al estudio de más de una propiedad específica.

 

1. PROPIEDADES GENERALES DE LA MATERIA:

1.1. VOLUMEN: Se relaciona con el espacio que ocupa un sistema material, sea sólido, líquido o gas.

La unidad de volumen en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m3), aunque en el caso de fluidos suele emplearse el litro. Las equivalencias entre estas unidades son:

1 dm3 = 1 litro = 10-3 m3

Ejemplo 3. Ordene de mayor a menor los siguientes volúmenes:

a) 10 litros b) 0'005 m3 c) 50 dm3

d) 300 ml e) 1000 cm3 f) 100 cl

c)a)b)e)=f)d)

S Actividad 1. Estime el volumen de agua que consume en casa durante una semana. Exprese el resultado en litros y en metros cúbicos. ¿Qué medidas tomaría para disminuir el consumo de agua?.

La medida de volúmenes es una técnica habitual en los laboratorios. A continuación estudiaremos la medida de volúmenes de sólidos, líquidos y gases.

En la MEDIDA DE VOLÚMENES DE SÓLIDOS, recordar que tienen tanto forma como volumen propios y distinguiremos entre:

- Sólidos con forma geométrica regular ( esferas, cilindros, prismas, etc): En estos casos recurriremos a las fórmulas matemáticas conocidas para el cálculo de volúmenes.

Ejemplo 4. ¿Cómo calcularía el volumen de un trozo de pirita de forma cúbica?.

Como se trata de un cubo, medimos la longitud de la arista y aplicamos la expresión correspondiente al volumen del cubo. Recuerde que V= a3.

- Sólidos irregulares:Usaremos el método de inmersión, que consiste en tomar un determinado volumen conocido en una probeta. Introducimos el sólido irregular en la probeta con precaución y calculamos el volumen del sólido por diferencia.

Ejemplo 5. Determine en el laboratorio el volumen del fragmento de cuarzo de forma irregular.

Vertemos 750 ml de agua en una probeta. Al añadir el fragmento de cuarzo aumenta el nivel hasta 800 ml. Por tanto el volumen del fragmento de cuarzo es de 50 ml.

S Actividad 2. ¿Cómo resolvería el problema del cálculo del volumen de un sólido irregular que fuese soluble en agua?.

Los VOLÚMENES DE LÍQUIDOS se miden fácilmente debido a la propiedad que presentan de adoptar la forma del recipiente que los contiene. Entre los instrumentos de laboratorio más utilizados para medir volúmenes de líquidos destacamos:

* BURETAS: se emplean para transferir volúmenes variables de líquidos con precisión, controlándose la salida del líquido mediante una llave. Su uso más extendido lo encontramos en las valoraciones.

* PIPETAS: se usan para transferir pequeñas cantidades de líquido con precisión.

* PROBETAS: se utilizan para medir volúmenes de líquidos con menor precisión.

Son recipientes de vidrio transparente graduados tal como se muestran en las figuras adjuntas:

 

Figuras de probeta, pipeta y bureta.

Ejemplo 6. Exprese la sensibilidad y capacidad de cada uno de los tres instrumentos anteriores.

La capacidad es el máximo volumen que podemos medir con él y la sensibilidad la mínima cantidad que podemos apreciar con dicho instrumento. De esta forma:

 

 

INSTRUMENTO

CAPACIDAD

SENSIBILIDAD

PROBETA

36 ml

2 ml

BURETA

50 ml

5 ml

PIPETA

0'1 ml

1 ml

 

Hay que tener cuidado en la lectura del volumen de un líquido concreto al usar cualquiera de los citados instrumentos. Debe coincidir el fondo del menisco con la marca correspondiente al volumen deseado. Debemos mirar el enrase en posición horizontal, pues de lo contrario estaríamos midiendo de forma errónea.

Ejemplo 7.- Describa brevemente los siguientes instrumentos de laboratorio: vaso de precipitado, mortero, matraz aforado y matraz erlenmeyer.

Vaso de precipitado: usado para contener líquidos u otras sustancias, para disolver algunos productos e incluso pueden llevarse a cabo en él reacciones químicas.

Mortero: empleado para triturar sólidos y así disminuir el tamaño de partículas.

Matraz aforado: utilizado para guardar las disoluciones preparadas.

Matraz erlenmeyer: usado para contener líquidos o disoluciones. Cerrados con un tapón adecuado podemos conservar un producto volátil. Muy empleado en valoraciones.

Ejemplo 8. ¿Cómo calcularía el agua contenida en un depósito de agua potable?. Suponga que es de forma cilíndrica.

Mediría la altura del agua contenida en dicho recipiente y el radio del cilindro. Aplicaría la fórmula correspondiente al volumen de un cilindro, es decir, V= ? .r2.h

MEDIDA DE VOLÚMENES DE GASES: Los gases no tienen ni volumen ni forma propios, ocupando todo el recipiente que los contiene. En general los sólidos y líquidos experimentan una pequeña dilatación al aumentar la temperatura y las presiones les afectan menos. Sin embargo en el caso de los gases el volumen va a depender de las condiciones de presión y temperatura de forma mucho más acusada que en los sólidos y líquidos. Por ello no nos detendremos en su estudio.

Como actividad práctica opcional en el laboratorio podemos plantear con ayuda del profesor, el diseño de una pequeña experiencia para medir el volumen de un gas que se desprende en una determinada reacción química.

S Actividad 3. Habitualmente las sustancias gaseosas se miden en volúmenes. ¿Conoce algún caso muy familiar en el que se venden licuados y puedan medirse en kilogramos?.

 

1.2 MASA: es una propiedad general de la materia que se define como la cantidad de materia que tiene un cuerpo.

La unidad de masa en el S.I. es el kilogramo (Kg).

Ejemplo 9. Exprese las siguientes masas en kilogramos:

a) Masa de un protón ......................... 1'7 10-21 mg.

b) Masa de un electrón....................... 9'1 10-31 Kg.

c) Masa de un elefante....................... 4'5 107 dg.

d) Masa de la Luna............................... 7'4 1025 g.

e) Masa de la Tierra............................ 6 1029 cg.

a) 1'7 10-27 Kg b) 9'1 10-31 Kg

c) 4'5 103 Kg d) 7'4 1022 Kg

e) 6 1024 Kg

Los instrumentos que se emplea para medir masas son las BALANZAS. Existen distintos tipos de balanzas como las balanzas granatorio, balanzas de precisión, balanzas automáticas; etc.

S Actividad 4. Consulte en el diccionario el significado de la palabra "ROMANA" e investigue sobre la equivalencia entre quintal, tonelada y kilogramo.

La masa de un cuerpo es siempre la misma aunque cambie su forma o el lugar donde se encuentre, mientras que el volumen hemos visto que depende de muchos factores como la temperatura, presión, estado físico del sistema.

Ejemplo 10. ¿ Cómo mediría la masa de un folio en una balanza de las que habitualmente se usaban en las tiendas?. Dispone de 500 folios.

Calcularía la masa de los 500 folios y dividiría el valor entre 500 para así saber la masa de un folio.

A través de las siguientes experiencias vamos a poner de manifiesto la LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MASA, que se puede enunciar como sigue: "En una reacción química la masa de los reactivos que intervienen es igual a la masa de los productos que se forman".

Ejemplo 11. Tomamos ciertas cantidades de nitrato de plomo y de yoduro potásico. Los disolvemos por separado y los vertemos cada uno de ellos en un tubo de ensayo. Pesamos el contenido del conjunto y lo anotamos. A continuación transferimos el contenido de un tubo de ensayo en el otro. Se forma un precipitado amarillo muy llamativo. Pesamos de nuevo el conjunto. ¿Se cumple el principio de conservación de la masa?.

Sí se cumple el principio de conservación de la masa. Vemos que la lectura de la balanza de la figura es en ambos casos de 87'56 gramos.

S Actividad 5. Si hacemos reaccionar mármol con ácido clorhídrico, se forma entre otros productos un gas (dióxido de carbono). ¿Qué precauciones y medidas tomaría para demostrar que se sigue cumpliendo el principio de conservación de la masa?.

RELACIÓN ENTRE MASA Y PESO: El PESO se define como la fuerza con que la Tierra atrae a un determinado cuerpo. Es una fuerza y por tanto una magnitud vectorial cuyo módulo estudiaremos a continuación, dirección la línea que une el centro de gravedad del cuerpo con el centro de la Tierra y sentido siempre hacia el centro de la Tierra.

Para estudiar la relación que existe entre la masa y el peso, fijémonos en la siguiente experiencia: haciendo uso de un dinamómetro determinamos el peso de distintas masas conocidas, obteniendo los resultados que aparecen en la tabla adjunta. Representamos gráficamente

Peso (N)-masa (Kg) :

 

 

Como vemos es una línea recta y por tanto "P" y "m" son magnitudes directamente proporcionales. La relación matemática entre ambas variables viene dada por:

P=m.g

"g" es la aceleración de la gravedad. Su valor no es constante, ya que depende de la distancia que separe el cuerpo al centro de la Tierra. A nivel del mar y latitud 45ºsu valor es 9'8 m/s2, que es el valor con el que trabajaremos habitualmente.

La masa de un cuerpo es siempre la misma y su peso varía dependiendo del lugar donde se encuentre. Para ponerlo de manifiesto, veamos las siguientes actividades:

Ejemplo 12. En la tabla adjunta se muestran las aceleraciones de la gravedad en distintos planetas:

Mercurio.....................3'74 m/s2

Tierra...........................9'81 "

Marte...........................3'73 "

Júpiter..........................25'93 "

Saturno.........................11'37 "

¿En qué planeta de los anteriores pesará más un cuerpo de 80 Kg?

Para calcular el peso del cuerpo en Mercurio:

P = m . g = 80 Kg . 3'74 m/s2 = 299'2 N

Procediendo de forma similar para los demás planetas obtenemos los siguientes resultados: Peso en la Tierra = 784'8 N, Peso en Marte = 298'4 N, Peso en Júpiter = 2074'4 N y Peso en Saturno = 909'6 N. Por tanto, el cuerpo de 80 Kg pesará más en Júpiter.

Ejemplo 13. En un viaje espacial un grupo de investigadores llegan a Marte y llevan un dinamómetro, una balanza y un gato de 10 Kg de masa. ¿Qué señalarían dichos instrumentos al medir la masa y el peso de dicho gato?. Razone la respuesta.

En la Tierra la balanza marcará 10 Kg y el dinamómetro P=m.g=10.9'8=980 N. En Marte la balanza marcará lo mismo, es decir 10 Kg y el dinamómetro P=10 .3'73 = 37'3 N.

S Actividad 6. Un grupo de amigos quiere embalar un paquete que contiene alimentos para enviarlos a Africa. Uno decía que deben etiquetarlo poniendo en el mismo Peso neto=5 Kg, otro Peso máximo=500 N y otro masa neta= 500 N. ¿Quién tiene razón?.

 

2. PROPIEDADES ESPECÍFICAS DE LA MATERIA:

2.1. DENSIDAD

Antes de definirla, reflexionemos sobre la siguienteactividad: tenemos cuatro fragmentos de un mineral y hemos medido la masa y el volumen de cada uno de ellos, obteniéndose la tabla de valores que se adjunta.

 

 

Al representar m-V observamos que existe una proporcionalidad directa entre la masa y el volumen, tal como muestra la representación gráfica adjunta.

Por ello la densidad se define como la masa por unidad de volumen.

Densidad (d)= masa(m)/volumen(V)

La unidad de densidad en el S.I. es el Kg/m3, aunque se usa con más frecuencia g/cm3.

Para medir la densidad de un líquido se emplea un DENSÍMETRO. Los densímetros son unos flotadores graduados de vidrio que llevan en su parte inferior un lastre de perdigones para que floten verticalmente.

Para medir la densidad de un sólido no podemos emplear el densímetro. En este caso debemos medir la masa y el volumen del sólido y a partir de ellos calcular la densidad.

S Actividad 7. Diseñe una pequeña experiencia para calcular la densidad de un sólido irregular, si disponemos de una probeta y una balanza.

El volumen de los sólidos y líquidos varía poco con la temperatura y presión y por ello la densidad no depende mucho de estos factores. Sin embargo en los gases las variaciones son más acusadas y hay que tenerlo en cuenta.

En la siguiente tabla podemos apreciar algunos valores de densidades medidas a 20 ºCexpresadas en g/cm3:

Acero............................7'8

Corcho..........................8'9

Hierro...........................7'9

Madera.........................0'2-0'8

Plomo.............................11'3

Aluminio........................2'7

Vidrio............................3-3'6

Aceite...........................0'92

Agua de mar................1'025

Agua destilada............1

Gasolina........................0'68

Leche............................1'03

Mercurio......................13'6

La densidad de algunos gases a T= 0 ºCy P= 1 atm:

Butano..............................0'0026

Dióxido de carbono.......0'0018

Aire..................................0'0013

Generalmente dsólidosdlíquidosdgases.

La densidad de las sustancias aumenta con la T. Sin embargo el agua presenta una excepción en el sentido que su densidad disminuye cuando aumenta la T entre 0 y 4 ºC.

Ejemplo 14. Llenamos dos vasos de precipitado de 100 ml con gasolina el primero y con leche el segundo. ¿Cuál de los dos vasos pesará más?. ¿Qué sustancia ocupará más volumen?. Consulte en la tabla las densidades de la gasolina y de la leche.

Masa vasoA (GASOLINA) = Masa vaso + Masa gasolina

Masa gasolina= dgasolina . V = 0'68 g/ml . 100 ml = 68 g

Masa vasoB (LECHE) = Masa vaso + Masa leche

Masa leche= dleche . V = 1'03 g/ml . 100 ml = 103 g

Como las masas de los vasos son iguales, pesará más el vaso de precipitado que contiene leche. Ocuparán el mismo volumen (100 ml).

Ejemplo 15. En la final de waterpolo de los últimos Juegos Olímpicos se entregaron a los componentes del equipo español unas medallas de oro circulares de 50 mm de diámetro y 5 mm de espesor. Las medallas tenían una masa de 0'185 gramos. ¿Eran de oro puro?. Razone la respuesta teniendo en cuenta que la densidad del oro es de 18'9 Kg/m3.

El volumen de las medallas se calcula de acuerdo a la expresión ? .r2.h, siendo r el radio y h el espesor. Expresando todas las unidades en el S.I. y operando:

Vmoneda = 3'14.(25 10-3)2 m2.5 10-3 m = 9'81 10-6 m3

Como sabemos la masa (185 g), podemos calcular su densidad:

d = m/V = 1'85 10-4 Kg/ 9'81 10-6 m3 = 18'86 Kg/m3

Como la densidad del oro es de 18'9 Kg/m3, podemos decir que las medallas eran de oro.

S Actividad 8. Un vaso de precipitados tiene una masa de 100 g. ¿Cuál será su masa total si echamos 100 ml de agua y 50 ml de aceite?. Consulte las densidades del aceite y del agua en la tabla anterior.

Para determinar si una sustancia FLOTA en otra debemos recurrir a los valores de densidades de ambas sustancias, de tal forma que los cuerpos menos densos flotan sobre los más densos.

Ejemplo 16. Si en una probeta dada introducimos 100 g de mercurio, 10 ml de aceite y 20 ml de agua, calcule la masa total del sistema y el volumen que ocupará.

La masa total del sistema será la suma de la masa de mercurio + masa de aceite + masa de agua.

La masa de mercurio es de 100 g. Las masas de aceite y de agua se calculan como siguen:

Masaaceite = Vaceite . daceite = 10 ml . 0'92 g/ml = 9'2 g

Masaagua = Vagua . dagua = 20 ml . 1 g/ml = 20 g

La masa total será 129'2 g.

El volumen total del sistema será la suma del volumen de mercurio + volumen de agua + volumen de aceite. Los volúmenes de agua y aceite son respectivamente 20 y 10 ml. El volumen de mercurio es de 7'35 ml.

Por tanto el volumen total es de 37'35 ml.

Ejemplo 17. Tenemos una tiza de forma cúbica de arista 2 cm. La masa es de 6 gramos. ¿Cuál será el volumen de la tiza expresado en m3 y la densidad de la misma en g/cm3?. ¿Flotará en agua?. Si la partimos en 4 fragmentos iguales, ¿se modifica la masa, el volumen y la densidad?. Razone la respuesta.

El volumen de la tiza es V= a3= (0'02 m)3= 8 10-6 m3

La densidad d= m/V = 0'75 g/cm3

Como la densidad de la tiza es menor que la densidad del agua, la tiza flotará en agua.

Al partirla en fragmentos se modificará tanto la masa como el volumen, pero no la densidad.

S Actividad 9. Un cuerpo de densidad A se introduce en un líquido de densidad B. ¿Cómo ha de ser la relación entre las densidades A y B para que:

- el cuerpo flote en el líquido?.

- se hunda el cuerpo?.

S Actividad 10. Consultando la tabla de densidades, indique tres sustancias que flotan sobre el agua y tres que se hundan.

S Actividad 11. ¿Qué medidas se toman en las cocinas de nuestra casa ante un posible escape de gas butano?. Consulte los valores de las densidades del butano y del aire a 20 ºC.

Ejemplo 18. Llenamos con 1450 ml de agua una botella de 1'5 litros de capacidad y la metemos en el congelador de la nevera. ¿Se rompe la botella al congelarse el agua teniendo en cuenta que la densidad del hielo es de 900 Kg/m3?.

La masa de agua líquida será:

m= V . d= 1450 . 10-6 m3 . 103 Kg/m3= 1'450 Kg

La masa de agua no varía, sin embargo el volumen sí. El nuevo volumen será de 1'61 litros. Por tanto, la botella no puede contener ese volumen y se rompe.

 

2.2. OTRAS PROPIEDADES ESPECÍFICAS de la materia que vamos a definir brevemente a continuación:

- DUCTILIDAD: facilidad para transformarse en hilos. Ejemplo: Cobre.

- MALEABILIDAD: capacidad para convertirse en láminas. Ejemplo: estaño.

- DUREZA: resistencia que opone un cuerpo a ser rayado. Un cuerpo es más duro que otro si lo raya. Para saber la dureza se usa habitualmente la escala de Mohs:

Talco 1

Yeso 2

Calcita 3

Fluorita 4

Apatito 5

Ortoclasa 6

Cuarzo 7

Topacio 8

Corindón 9

Diamante 10

- TENACIDAD: Resistencia que opone un cuerpo a romperse. La propiedad opuesta es la FRAGILIDAD. Ejemplo: el plomo es muy tenaz y el vidrio es muy frágil.

- VISCOSIDAD: Propiedad de los líquidos de circular con dificultad por conductos. En caso contrario nos referimos a FLUIDEZ. Ejemplo: el aceite es menos denso que el agua, pero es más viscoso que ella.

- ELASTICIDAD: Facilidad para recuperar la forma primitiva una vez que cesa la fuerza que provoca la deformación. La propiedad opuesta es la PLASTICIDAD. Ejemplos: muelle y plastilina.

- PUNTOS DE FUSIÓN Y EBULLICIÓN: El cambio de estado de sólido a líquido se llama fusión a la temperatura constante a la que se produce punto de fusión. De igual forma si un líquido pasa a estado gaseoso hablamos de ebullición y la temperatura a la que se produce será el punto de ebullición.

- CAPILARIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL: Propiedades de ciertos líquidos originados por las fuerzas de cohesión entre las moléculas del líquido y otros objetos.

Podemos hablar de otras muchas propiedades específicas como el color, conductividad, solubilidad, etc.

 

C. ACTIVIDADES DE HETEROEVALUACIÓN

 

1. Complete el siguiente cuadro:
 

Densidad (g/ml)

Volumen (ml)

Masa (g)

Peso (N)

1'5

400

 

 

 

30

0'3

 

0'5

 

 

60

 

2. Indique si las siguientes frases son correctas o no, razonando brevemente la respuesta:

- Los gases no pesan.

- La masa es una magnitud vectorial.

- El peso de un cuerpo depende del valor de la gravedad del lugar donde se encuentre.

- 10 litros de alcohol tienen 10 Kg de masa.

- Un aceite comprado a 400 pts/Kg es más caro que el comprado a 400 pts/litro.

- Un dinamómetro se emplea para medir masas.

- Un bloque de hierro es más denso que una limadura de hierro.

- El plomo tiene más masa que la arena.

- Un cuerpo flota en el agua porque es menos denso que el agua.

- A igualdad de volumen un material es más denso cuanto mayor sea su masa.

- El diamante es la sustancia natural más dura que se conoce y por tanto es irrompible.

- Todos los errores que cometemos al realizar una determinada medición pueden evitarse.

4. Exprese su masa y peso en unidades del S.I. en la Tierra, Júpiter y la Luna.

5. En ciertas ocasiones en los cálculos de los problemas de clase tomamos el valor de la aceleración de la gravedad de 10 m/s2 en lugar de 9'8 m/s2. ¿Es aceptable ese cambio?. Razone la respuesta.

6. Exprese en unidades del S.I.:

a) 5000 g b) 10 g/l c) 100 mm3 d) 1 Kg/ml

e) 200 dm3 f) 50 Kg g) 25 m3 h) 1'5 mg/cl

 

7. Si introducimos un huevo en agua y se hunde, ¿qué haría para conseguir que el huevo flote en el agua?.

8. Suponiendo que la densidad del aire es de 0'0013 Kg/m3, ¿qué masa de aire hay contenida en el aula donde habitualmente impartimos clase?.

9. Los grandes barcos están construidos con materiales de elevada densidad y sin embargo flotan en el agua. ¿Qué explicación puede darle?.

10. Complete las siguientes frases:

- El oro es ............... porque se puede transformar en láminas y es ............. porque se puede estirar en hilos.

- El cuarzo es más .............. que la calcita.

- Las raíces de las plantas absorben el agua del suelo debido al fenómeno de ..................

- El agua salada es más ............... que el agua dulce.

- La arcilla es un material muy ............

- El hierro ofrece mucha resistencia a romperse o deformarse porque es muy ....................

- Algunos insectos son capaces de moverse sobre la superficie del agua sin hundirse debido al fenómeno de .................

11. ¿Se modifica la densidad de un cuerpo al variar la temperatura?. ¿Y al partirlo en tres trozos?.

12. ¿Cuántos kilogramos de gasolina caben en un cubo hueco de 150 mm de arista?. La densidad de la gasolina es de 0'68 g/ml.

13. Se han medido la masa y el volumen de varios trozos de un determinado metal, obteniéndose los resultados que se muestran en la tabla adjunta:
 

Masa (g)

2

26

45

100

Volumen (ml)

0'1

1'3

2'3

5'1

 

A partir de la gráfica m-V calcule:

- el volumen que ocupará una masa de 30 g.

- la masa de un trozo de metal que ocupa un volumen de 4 ml.

14. Según las nuevas tasas de alcoholemia no se podrá conducir con una tasa superior a 0'5 g/l de alcohol en sangre ó 0'25 mg/l de alcohol en aire espirado. En un control de tráfico se obtuvieron los siguientes resultados:

 
 

Conductor

Tasa de alcohol en sangre

A

300 mg/l

B

20 cg/l

C

6 mg/cm3

 

¿Dio positivo alguno de los citados conductores?. Razone la respuesta.

15. Si pesamos una aspirina y un vaso de agua antes y después de introducir la aspirina en el vaso de agua, comprobarás que no se cumple el principio de conservación de la masa. ¿Cómo se lo explica?.

16. De la siguiente lista de propiedades de la materia, indique cuáles son específicas: masa, color, conductividad, dureza, solubilidad, temperatura y maleabilidad.

17. Tenemos dos bolas esféricas del mismo diámetro, una de plomo y otra de acero. ¿Cuál de ellas tiene mayor densidad?. ¿Cuál tiene mayor masa?. ¿Cuál tiene mayor volumen?. Razone la respuesta.

 

D. ACTIVIDADES DE AUTOEVALUACIÓN

Señale con una cruz la/s opción/es correctas:

1. Si queremos identificar una determinada sustancia, ¿qué propiedad de las siguientes no nos serviría para conseguir nuestro objetivo?:

- Masa.

- Densidad.

-Temperatura de fusión.

- Solubilidad.

2. El metro cúbico es una unidad de:

- Volumen y equivale a 1 litro.

- Superficie.

- Longitud.

- Volumen y equivale a 1000 litros.

3. La sensibilidad de un instrumento es:

- el máximo volumen que podemos medir con él.

- el tiempo que tarda antes de romperse.

- la mínima cantidad que podemos apreciar con él.

- la resistencia a ser rayado por otros objetos.

4. A igualdad de volumen un material es más denso cuanto:

- mayor sea su masa.

- menor sea su masa.

- no influye la masa.

- ninguna de las anteriores.

5. Un cuerpo flota en el agua porque:

- pesa menos que el agua.

- pesa más que el agua.

- es menos denso que el agua.

- es más denso que el agua.

6. Si cogemos una goma y la partimos por la mitad:

- varía su volumen.

- varía su densidad.

- varía su color.

- varía su masa.

7. La pipeta es un instrumento para medir:

- masas.

- superficies.

- volúmenes.

- longitudes.

8. Una piedra de forma irregular posee una masa de 30 gramos. Se introduce en una probeta con agua y sube el nivel de la misma de 90 ml a 92 ml. ¿Cuál será la densidad de dicho sólido?.

- 18 g/ml.

- 15 g/ml.

- 15 ml.

- 20 g/ml.

9. Si calentamos un cuerpo determinado aumenta:

- su densidad.

- su temperatura y su volumen.

- su temperatura pero no su volumen.

- su volumen pero no su temperatura.

10. La densidad de una sustancia A es de 3 g/cm3, de otra B 3100 Kg/m3 y de una tercera C 2600 g/dm3. Podemos afirmar que:

- La mayor densidad corresponde a la sustancia A.

- La mayor densidad corresponde a la sustancia B.

- La mayor densidad corresponde a la sustancia C.

- Las tres sustancias tienen la misma densidad.

 

E. SOLUCIONARIO

ACTIVIDADES INTERCALADAS EN LA UNIDAD

1. En un día cada persona puede gastar 30 litros. En una semana gastaría 210 litros aproximadamente, que equivalen a 0'21 m3.

Algunas medidas para ahorrar agua podían ser:

- Controlar los grifos que gotean.

- Ducharse en lugar de bañarse.

- Colocar una botella de vidrio en el depósito del inodoro.

- Lavar el coche en un túnel de lavado en lugar de hacerlo con manguera.

- No lavarse los dientes, los platos, etc con el grifo abierto.

2. Tendría que buscar un líquido en el que no fuese soluble el sólido irregular y seguir el procedimiento ya estudiado del método de inmersión.

3. Sí, las bombonas del gas butano.

4. La romana es un instrumento que sirve para pesar compuesta de una palanca de brazos muy desiguales, con el fiel sobre el punto de apoyo. El cuerpo que se ha de pesar se coloca en el extremo del brazo menor y se equilibra con un pilón o peso constante que se hace correr sobre el brazo mayor, donde se halla trazada la escala de los pesos.

1 quintal=100 Kg

1 tonelada=1000 Kg

 

5. Como se produce un gas en la reacción, para que se siga cumpliendo el principio de conservación de la masa, tendríamos que tapar el recipiente donde se va a llevar a cabo dicha reacción con un globo, tal como se indica:

6. Tenía razón el que afirmaba Peso máximo = 500 N.

7. Para calcular la densidad debemos conocer tanto la masa como el volumen del sólido irregular.

La masa del mismo la mediríamos de forma muy simple con la balanza y el volumen, como se trata de un sólido irregular hacemos uso del método de inmersión ayudándonos de una probeta.

Una vez conocidos tanto la masa como el volumen del sólido, la densidad será el cociente m/V.

8. La masa total será la suma de la masa del vaso de precipitado + masa de 100 ml de agua + masa de 50 ml de aceite.

La masa de los 100 ml de agua se calcula:

dagua = magua/Vagua ; magua = dagua . Vagua = 1 g/ml . 100 ml = 100 g

La masa de los 50 ml de aceite:

maceite = daceite . Vaceite = 0'92 g/ml . 50 ml = 46 g

La masa total será 100 g + 100 g + 46 g = 246 g.

9. a) dA < dB

b) dA dB

10. Sustancias que flotan en agua: aceite, gasolina y madera.

Sustancias que se hunden en el agua: acero, plomo y mercurio.

11. Se hace un pequeño agujero cercano al suelo que comunique la cocina con el exterior. El butano es más denso que el aire y ante una posible fuga se acumula en la parte inferior de la cocina y sale al exterior por dicho agujero.