MATERIA Y ENERGÍA

La materia se conserva a través de los sistemas biológicos, la materia no se

crea ni se destruye, solo se transforma.

La energía no se destruye tampoco pero pierde calidad, por ejemplo en una

red trófica, solo pasa el 10 % de la energía obtenida por cada eslabón de la

cadena

MATERIA: PROPIEDADES GENERALES Y

ESPECÍFICAS

La materia se puede definir simplemente como “eso” de lo que están hechas

todas las cosas materiales del universo. El agua, la sal, el azúcar, el acero, las

estrellas, incluso los gases presentes en el aire, todos se componen de materia.

Por definición, la materia es todo aquello que tiene masa y por tanto ocupa un

lugar en el espacio. De hecho, la Química es una ciencia que se ocupa de la

metería y de los cabios que esta sufre.

La masa es una medida de la cantidad de la materia. Incluso el aire tiene

masa, pero quizá solo nos damos cuenta de ello cuando caminamos contra un

viento fuerte. Con frecuencia se confunde la masa con el peso. El peso

corresponde a la acción de la fuerza de gravedad sobre la masa de un objeto

en particular.

ESTADOS DE LA MATERIA

La materia

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y

gaseoso.

Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas

sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso

del agua.

La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o

las sustancias que constituyen los minerales

se encuentran en estado sólido y el oxígeno

o el CO2 en estado gaseoso:

Los sólidos:Tienen forma y volumen

constantes. Se caracterizan por la rigidez y

regularidad de sus estructuras.

Los líquidos:No tienen forma fija pero sí

volumen. La variabilidad de forma y el

presentar unas propiedades muy

específicas son características de los

líquidos.

Los gases: No tienen forma ni volumen

fijos. En ellos es muy característica la gran

variación de volumen que experimentan al

cambiar las condiciones de temperatura y

presión.

.

SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES

-Tienen volumen fijo

-Tienen forma propia

- No se pueden comprimir

-No fluyen por sí mismos

-Tienen volumen fijo

-No tienen forma propia

-Son muy poco

compresibles

-Difunden y fluyen por

sí mismos

-Ocupan todo el volumen

del recipiente que los

contiene.

-No tienen forma fija

-Son fácilmente

compresibles

-Difunden y tienden a

mezclarse con otros

gases

ACTIVIDAD 25

Energía: leyes de la conservación y degradación de la energía

La degradación de la energía:

-La degradación de la energía hace necesario el fomento de los hábitos de

ahorro energético.

Cuando la pila de una linterna se agota, ¿adónde ha ido a parar la energía

química proporcionada por la pila? Esta energía se ha transformado en luz y en

calor. Así pues, la energía no se pierde, sino que se transforma en otras formas

de energía; es decir, la energía globalmente se conserva.

El principio de conservación de la energía fue enunciado por el médico y físico

alemán J. R. Mayer (1814-1878) en 1842 y dice que:

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. La energía se conserva,

porque se transforma en otras formas de energía, y a la vez se degrada, porque

se obtienen formas de energía de menor calidad; es decir, menos

aprovechables.

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA Y

TERMODINÁMICA

Dentro de los sistemas

termodinámicos, una

consecuencia de la ley de

conservación de la energía es la

llamada primera ley de la

termodinámica, la cual

establece que, al suministrar una

determinada cantidad de

energía térmica (Q) a un sistema,

esta cantidad de energía será

igual a la diferencia del

incremento de la energía interna

del sistema (ΔU) menos el trabajo

(W) efectuado por el sistema

sobre sus alrededores:

(ver Criterio de signos

termodinámico)

Aunque la energía no se pierde,

se degrada de acuerdo con la

segunda ley de la

termodinámica. En un proceso

irreversible, la entropía de un

sistema aislado aumenta y no es

posible devolverlo al estado termodinámico físico anterior. Así un sistema físico

aislado puede cambiar su estado a otro con la misma energía pero con dicha

energía en una forma menos aprovechable. Por ejemplo, un movimiento con

fricción es un proceso irreversible por el cual se convierte energía mecánica en

energía térmica. Esa energía térmica no puede convertirse en su totalidad en

energía mecánica de nuevo ya que, como el proceso opuesto no es

espontáneo, es necesario aportar energía extra para que se produzca en el

sentido contrario.

Desde un punto de vista cotidiano, las máquinas y los procesos desarrollados

por el hombre funcionan con un rendimiento menor al 100%, lo que se traduce

en pérdidas de energía y por lo tanto también de recursos económicos o

materiales. Como se decía anteriormente, esto no debe interpretarse como un

incumplimiento del principio enunciado sino como una transformación

"irremediable" de la energía.

Teoría de la relatividad.

La teoría de la relatividad está compuesta a grandes rasgos por dos grandes

teorías (la de la relatividad especial y la de la relatividad general) formuladas

por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la

incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el

electromagnetismo.

La primera teoría, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los

cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles

las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de

las leyes del movimiento. La segunda, de 1915, es una teoría de la gravedad

que reemplaza a la gravedad newtoniana pero coincide numéricamente con

ella en campos gravitatorios débiles. La teoría general se reduce a la teoría

especial en ausencia de campos gravitatorios.

No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los

manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias,

aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito tiene 46 páginas de

textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue donado por Einstein a

la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración.