A NATUREZA CORPUSCULAR DA MATERIA

1. A NATUREZA CORPUSCULAR DA MATERIA ¿Qué é a materia? O estado gasoso O comportamento dos gases O modelo cinético dos gases A teoría cinética da materia

2. ¿Qué é a materia? • Clasificación dos tres estados tendo en conta as propiedades xerais:masa, volume e forma Todo aquilo que ocupa un lugar no espazo Propiedades xerais da materia: masa, volume, temperatura… Propiedades características da materia: densidade, temperatura de fusión, conductividade… Na natureza aparece en tres estados de agregación: sólido, líquido, gasoso A súa diversidade trae consigo a necesidade de clasificala

4. Unha propiedade característica: a densidade • Magnitude física da materia que relaciona a masa dun corpo co volume que este ocupa • Densidade= masa/volume • Cada substancia pura ten unha densidade propia. Non hai dúas substancias coa mesma densidade • Moi útil para identificar substancias • Unidade no SI: Kg/m³

7. http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htmhttp://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/propiedades/densidad.htm

8. O ESTADO GASOSO Variables de estado: p, V e T O gas que nos rodea: o aire http://www.juntadeandalucia.es/averroes/recursos_informaticos/andared02/leyes_gases/index.html

9. O GAS QUE NOS RODEA: O AIRE A ATMÓSFERA

10. A ATMOSFERA Capa gasosa que rodea á Terra e que está constituída pola mestura de varios gases O peso destes gases da orixe á presión atmosférica

11. A PRESIÓN ATMOSFÉRICA • Presión atmosférica: é a acción que realiza a atmosfera sobre todo e cada un dos corpos que están dentro dela. • Esta acción realízase en tódalas direccións por igual • Actúa perpendicularmente á superficie dos corpos • No século XVII Torricelli realiza unha experiencia para a súa medición

12. A PRESIÓN ATMOSFÉRICA A presión atmosférica normal (0ºC) equivale á presión exercida por unha columna de mercurio de 760 mm de altura. 760 mm de HgΞ1 atmosfera(atm) Unidade no SI : Pascal(Pa) En metereoloxía: 1 mb → 1 atm=1013 mb= 101300 Pa

14. GAS TÉRMINO QUE DERIVA DA PALABRA GREGA “CAOS” QUE FAI REFERENCIA A MATERIA DA QUE ORIXINARIAMENTE ESTARÍA FORMADA A TERRA

15. O ESTADO GASOSO • GAS utilízase cando a substancia é gasosa a presión e temperatura ambiente • VAPOR utilízase para aquelas substancias que a presión e temperatura ambiente son sólidos ou líquidos DERIBA DO GREGO (CAOS) RESULTA DIFICIL DE OBSERVAR E DE MANEXAR OS GASES TEÑEN UNHAS PROPIDADES MOI DIFERENTES UNS DOUTROS Exemplo: O2 e CO2. teñen en común que son incoloros e inodoros e diferéncianse en que un favorece a combustión e outro impídea

17. O ESTADO GASOSO • O volume dunha determinada masa de gas depende da presión e temperatura á que se atope • As variablespresión,p, volume, V, e temperatura,T están relacionadas entre si e definen o estado dun gas

18. O comportamento dos gases Lei de Boyle e Mariotte Lei de Charles e GayLussac Lei de GayLussac

20. LEI DE BOYLE E MARIOTTE (1660) • A temperatura constante, o volume ocupado por unha determinada masa dun gas é inversamente proporcional á presión • A expresión matemática desta lei:

21. LEI DE CHARLES E GAY LUSSAC (1802) • A presión constante, o volume ocupado por unha determinada masa dun gas é directamente proporcional á temperatura absoluta • A expresión matemática desta lei: • http://www.educaplus.org/gases/ley_gaylussac.html

22. LEI DE GAY LUSSAC • Se o volume dun gas permanece constante, a presión dunha masa fixa de gas é directamenteproporcional á temperatura absoluta • A expresión matemática desta lei:

23. MODELO CINÉTICO DOS GASES MODELO: ABSTRACIÓN DA REALIDADE QUE PERMITE FACER UNHA REPRESENTACIÓN SIMPLIFICADA DA MESMA Antecedentes Hipóteses A p, V e T Relacións

24. Á búsqueda dun modelo • Trataría de enlazar o comportamento dos gases a nivel microscópico co que se observa a nivel macroscópico • Debería axudar a visualizar as relacións que existen entre as magnitudes p, V e T e a facer novas predicións • O modelo máis sinxelo: considerar que o gas se comporta como se fora un espazo baleiro ocupado nalgúns puntos por pequenas partículas que se moven de xeito continuo e caótico

25. O modelo así definido recibe o nome de modelo cinético (movemento) corpuscular(partículas)

26. Hipóteses • Os gases están formados por un elevado número de partículas moi pequenas se as comparamos coas distancias que as separan. • Entre as partículas non hai nada, está o baleiro • Estas partículas se moven continuamente e de xeito desordenado. • As partículas no seu movemento, baten entre elas e contra as paredes do recipiente que os contén. • A velocidade das partículas do gas aumenta ó elevar a temperatura e diminúe ó baixala.

27. Permítenos facer predicións e comprobar a súa veracidade:os gases difúndense cando 2 ou máis se poñen en contacto A presión, o volume e a temperatura Relacións entre elas • O quentar un gas, a súa temperatura aumenta • Os gases exercen presión • Os gases pódense comprimir • Se T=cte a p do gas varía co V • Se a p=cte o V do gas varía coa T • Se o V=cte a p de gas varía coa T

29. As hipóteses nas que se baseaba o noso modelo foron confirmadas e as predicións comprobadas. Isto lévanos a que o modelo pasa a ser unha Teoría: TEORÍA CINÉTICA DOS GASES

30. Teoría cinética da materia Feitos e observacións Bases da teoría Os estados de agregación Cambios de estado Propiedades características

31. Os científicos (séculos (XIX-XX) tratan de extrapolar a teoría cinética dos gases ós outros estados da materia

32. Feitos e observacións • Axitación dos grans de polen • R. Brown(1827) observa no microscopio o movemento aleatorio dos grans de pole suspendidos na auga

33. Feitos e observacións • Disolución dos sólidos • Un cristal sólido(cor) en auga. O cabo dun certo tempo a auga estará coloreada

34. Feitos e observacións • Difusión dos líquidos • Mestúranse auga e unha disolución dunha substancia coloreada

35. Feitos e observacións • Movementodo fume e o po • Observación do fume ou po en suspensión

36. Teoría cinética da materia bases • A materia está formada por partículas que non podemos ver a simple vista • As partículas dos fluídos están en continuo movemento • Entre as partículas existen forzas de atracción.Son as responsables de que se manteñan unidas

37. OS ESTADOS DE AGREGACIÓN E A TEORÍA CINÉTICA • SÓLIDO: • Grandes forzas de atracción/cohesión entre as partículas( volume fixo) • As partículas so vibran arredor das súas posicións de equilibrio • Ordénanse nas tres dimensións do espazo, formando unha REDE ou RETÍCULA

39. OS ESTADOS DE AGREGACIÓN E A TEORÍA CINÉTICA • LÍQUIDO: • Menores forzas, ca nos S, de atracción /cohesión entre as partículas( volume fixo) • Poden fluír e adaptarse á forma do recipiente • As partículas non se manteñen en posicións fixas senón que se deslizan unhas sobre outras deixando espazos libres • Non existe unha REDE ou RETÍCULA

40. OS ESTADOS DE AGREGACIÓN E A TEORÍA CINÉTICA • GASOSO: • Menores forzas, ca nos L, de atracción /cohesión entre as partículas( volume variable) • Poden fluír e adaptarse á forma do recipiente. • Ocupan todo o volume dispoñible • As partículas non se manteñen en posicións fixas senón que se moven a grande velocidade en tódalas direccións do espazo • Baten entre elas e coas paredes do recipiente que o contén. • Non existe unha REDE ou RETÍCULA

41. CAMBIOS DE ESTADO Interpretación gráfica Explicación da teoría cinética

42. INTERPRETACIÓN GRÁFICA Imos estudar como unha substancia pasa dun estado de agregación a outro modificando a temperatura

45. PROPIEDADES CARACTERÍSTICAS E TEORÍA CINÉTICA OBSERVACIÓNS EXPLICACIÓN SEGUNDO A T.C.M. • Os puntos de fusión e de ebulición das substancias puras, son valores constantes • Cada substancia pura ten o seu punto de fusión e de ebulición • As impurezas modifican os puntos de fusión e ebulición das substancias puras • A enerxía necesaria para romper a retícula que ten unha substancia pura depende do tipo de partículas que o forman e de cómo están unidas. • Para romper retículas diferentes son necesarias enerxías diferentes • As impurezas alteran a estrutura das retículas e tamén a enerxía necesaria para rompelas

46. OBSERVACIÓNS EXPLICACIÓN SEGUNDO A T.C.M. • Para unha substancia pura a densidade en estado sólido > que en estado líquido e > que en estado gasoso. • Caso anómalo: a auga xa que a densidade en estado sólido é < que en estado líquido • A disposición ordenada das partículas en retículas orixina un volume sólido que será < que o volume que ocupa en estado líquido e este < que o volume que ocupa en estado gasoso. • Tamén hai que ter en conta as forzas de cohesión

47. Consiste nun incremento do tamaño (S,L,G) • O incremento de temperatura debilita as forzas de atracción entre as partículas, aumentando,así, a distancia que as separa(ΔV) • A dilatación pode ser: lineal(fíos..), superficial(planchas..), cúbica Dilatación da materia

49. IMPORTANCIA DA DILATACIÓN DOS SÓLIDOS • Soldaduras das lámpadas de incandescencia:aliaxe Fe-Ni ó 46%. • Transporte de enerxía eléctrica: cables sen tensar • Construcións metálicas (pontes, vías..): xuntas de dilatación • Reguladores de temperatura en sistemas de calefacción/aire acondicionado • …..