Objetivos

a) Identificar y medir, o determinar algunas de las propiedades de las sustancias en fasesólida o líquida.

b) Comprender que las propiedades de las sustancias pueden ser extensivas o intensivas y apartir de la experimentación, poder distinguirlas.

c) Verificar que el valor de una propiedad intensiva, de una muestra de material, no dependede la masa.

d) Distinguir, dentro de un conjunto de cantidades físicas, las que son de tipo escalar yaquellas que sean de carácter vectorial.

Equipo y materiales

● muestras sólidas diferentes con formas geométricas regulares● muestras líquidas (en recipientes)● 2 muestras de unicel de diferente tamaño● 2 muestras de esponja de diferente tamaño● 1 balanza de 0 a 310 [g] con vernier● 1 calibrador de plástico con vernier

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Desarrollo de actividades

Actividad 1

En la primera actividad realizamos el dibujo de la forma geométrica de cada muestra, acotando las mediciones necesarias para la determinación de su volumen en [cm3] y efectuamos el cálculo necesario a un lado del dibujo correspondiente. (Ver tablas 1)

Actividad 2

Con el empleo de la balanza, previamente calibrada, medimos la masa de las muestras diferentes y las anotamos en el cuadro siguiente en [g], posteriormente en la columna siguiente convertimos las mediciones de masa a las unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI); es decir, en [kg]. Registramos también los volúmenes de cada muestra calculados en la actividad uno, en [cm3], y finalmente los traducimos a [m3].(Ver tabla 2)

Actividad 3

Con los datos de masas y volúmenes obtenidos en la actividad 2, determinamos las propiedades que se indican en la tabla siguiente. Considere que la densidad del agua es de 1000 [kg/m^3] y la aceleración de la gravedad es de 9.81[m/s^2].

Actividad 4

Realizamos las mediciones y los cálculos necesarios para dos muestras sólidas de diferente tamaño pero del mismo material. Completamos el llenado de las tablas siguientes:Realizamos las mediciones y los cálculos necesarios para una muestra líquida y completamos el llenado de la tabla siguiente:

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Cuestionario

1. Liste cinco propiedades de las sustancias de tipo extensivo.• Masa.• Volumen.• Resistencia eléctrica.• Energía cinética.• Energía potencial.

2. Anote las unidades y la expresión dimensional, en el SI, de cada una de las propiedades del punto anterior.

3. Liste cinco propiedades de tipo intensivo.• Presión• Densidad• Volumen específico• Temperatura• Densidad relativa

4. Escriba las unidades y la expresión dimensional, en el SI, de cada una de las propiedades del punto anterior.

5. Si se mezclan dos líquidos de densidades pi y p2 respectivamente, ¿se puede afirmar que la densidad de la mezcla es (pi + p2)? justifique su respuesta.

No se puede por:• La densidad es una propiedad intensiva, y las propiedades intensivas no son aditivas (esdecir no pueden simplemente sumarse).

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Conclusiones

● Al finalizar esta práctica se logró demostrar que las propiedades intensivas de la materia (densidad, peso específico, densidad relativa,...) no dependen de la cantidad de materia que se esté estudiando.

● Se probó que las propiedades extensivas sí dependen de la cantidad de masa del cuerpo que se analice.

● A pesar de que durante el transcurso de la práctica se presentaron problemas al momento de realizar las mediciones se logró obtener densidades aproximadas a las mostradas en tablas de de libros de texto.

Las unidades asociadas a cada propiedad son muy importantes al momento de trabajar con estas cantidades, ya que cada propiedad cuenta con una unidades (o combinación de unidades) diferente y si las confundimos o llegasemos a cambiar los resultados obtenidos no serían los esperados.

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Comentarios

Todas las sustancias existentes en la naturaleza poseen ciertas propiedades que las caracterizan, algunas de ella depende de la cantidad de poseen, otras simplemente están dadas sin importar la masa que dicho cuerpo tenga, y es importante conocer las características ya que gracias a ellas nos es posible describir ciertos objetos y manipularlos, ya sea, para una práctica de laboratorio o para un estudio más detallado. Para la descripción de estas características, se han ocupado valores numéricos teóricos que indican cuál es el modelo idealizado de alguna propiedad, bajo ciertas condiciones standart; sin embargo, en la mayoría de los casos no es posible que el material esté bajo las condiciones teóricas deseadas, pero nos dan una aproximación bastante cercana. Para obtener el valor real, es necesario realizar las mediciones necesarias para poder establecer cómo son las propiedades, numéricamente hablando, de ese material bajo las condiciones del medio ambiente del lugar donde se esté trabajando. Al tomar las medidas es necesario ser lo más preciso posible, ya que esto nos aproxima mejor al valor teórico dado, con lo cual nuestras mediciones se podrían acoplar mejor al modelo matemático que relaciona las propiedades.Es importante saber que no siempre nos dará exactamente los valores que se tienen de forma teórica, y no porque haya fallado la forma de medir, sino que también los instrumentos tienen cierto porcentaje de error, lo cual puede hacer que los resultados no sean los esperados, pero si se ha realizado correctamente las mediciones, nos pueden dar resultados muy próximos a los reales. Para concluir, las propiedades describen a un objeto y nos ayudan a comprender la naturaleza del mismo y el cómo podríamos modificarlo o usarlo para ciertas aplicaciones, y para ello es necesario que se tomen las medidas de estas características lo más precisas posibles, además de tener en cuenta que los modelos matemáticos al ser aplicados a los resultados obtenidos, dan buenas aproximaciones al valor teórico de las medidas, pero no es completamente igual, ya que existen errores al tomar las medidas o errores del propio instrumento que se ocupa.

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Apéndice

Tabla 1. Tabla de datos actividad 1.

Tabla 2. Tabla de datos actividad 2.

Tabla 3) Tablas de datos de actividad 4.

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Bibliografía

Apuntes de clase de Principios de Termodinámica y Electromagnetismo. Profesor Gamez Leal Rigel, periodo 2014-1.

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