TEMA 5: ENERGÍA Y MATERIA
1. La materia
1.1. Concepto
1.2. Propiedades generales y específicas
1.3. Los estados de la materia: cambios físicos y químicos
2. Sustancias puras y mezclas
2.1. Tipos de mezclas
2.2. Separación de mezclas
3.- La energía :
3.1. Concepto
3.2. Propiedades
3.3. Formas de energía
3.4. Fuentes de energía
3.5. Impactos ambientales y desarrollo sostenible
4. – El comportamiento de la materia:
4.1. Luz
4.2. Sonido
4.3. Humedad
4.4. Calor
4.5. Corriente eléctrica
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¿A qué se llama materia?
Piensa y deduce
?
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1.1. ¿A qué se llama materia?
Piensa y deduce
Los cuadros
El reloj
Lámpara
El equipo de música
La papelera
La TV
La pared
La maceta
La planta
Todas estas cosas son materia
La ventana
Los muebles
El suelo
El techo
Piensa por un momento en las cosas materiales que tenemos en casa
Todos los objetos perceptibles a simple vista son materiales. Las paredes, las casas, los muebles, los seres vivos, las piedras y las rocas, el aire los mares, el Sol, la Luna, los planetas… son materia. Pero…
¿qué se entiende por materia ?
Materia es todo aquello que conforma el universo físico, ocupa un lugar en el espacio y es percibido por los sentidos
- Se mide en kilogramos (kg)
- Se calcula con básculas y balanzas
- Ojo: No confundir con el peso
- Se mide en litros (l)
- Se mide con probetas y vasos medidores
1.2.Propiedades generales
y el volumen de un cuerpo.
de flotar en un fluido.
para conducir el calor
deformarse o romperse.
disolverse en un líquido
Propiedades específicas
La materia se presenta en distintos estados
Agua sólida (hielo)
Agua líquida
Aire (gas)
Sólido: Mantiene la forma aunque lo cambiemos de recipiente.
Líquido: Cambia de forma cuando lo cambiamos de recipiente.
Gas: tiende a ocupar todo el volumen que pueda. Cambia la forma y el volumen cuando lo cambiamos de recipiente
Condensación
FUSIÓN
De SÓLIDO a LÍQUIDO
SOLIDIFICACIÓN
De LÍQUIDO a SÓLIDO
VAPORIZACIÓN
De LÍQUIDO a GASEOSO
CONDENSACIÓN
De GASEOSO a LÍQUIDO
SUBLIMACIÓN
De SÓLIDO a
GASEOSO
LÍQUIDO
Vaporización
GASEOSO
De líquido a gas
La vaporización puede darse de dos modos:
2. Por evaporación: Se produce lentamente
De gas a líquido
GASEOSO
LÍQUIDO
Condensación
Gotas de rocío
¿Por qué se empaña el espejo del cuarto de baño cuando te duchas?
vapor
condensación
vaporización
agua líquida
agua líquida
caliente
enfriamiento
De sólido a líquido
SÓLIDO
LÍQUIDO
fusión
De líquido a sólido
LÍQUIDO
SÓLIDO
solidificación
Cambios químicos
Son cambios de la materia en los que unas sustancias se transforman en otras.
Tipos
Un sustancia se transforma al combinarse con oxígeno
El combustible se combina con oxígeno, se produce una llama y desprende mucho calor
Ocurren en los seres vivos; algunas sirven para elaborar alimentos (pan, yogur, vino, vinagre,..)
2. MEZCLAS Y SEPARACIONES
PURAS
MEZCLAS
Formadas por una sola sustancia
Formadas por varias sustancias diferentes
Piensa y deduce
granito
gneis
100% agua pura
100% azúcar de caña
100% sal marina
100% harina de trigo
aire
agua marina
refresco
¿Qué materiales parecen estar formados por una sola sustancia?
granito
gneis
100% agua pura
100% azúcar de caña
100% sal marina
100% harina de trigo
aire
agua marina
refresco
aire
El AIRE es una MEZCLA
El aire está formado por varias sustancias: es una mezcla de varios gases diferentes, entre ellos vapor de agua, además de oxígeno, dióxido de carbono y otros que quizás conoces de oídas: nitrógeno, hidrógeno, etc.
Homogéneas o Disoluciones:
Tiene un aspecto uniforme y, a simple vista, no se observan componentes diferentes.
Heterogéneas:
Parece estar formado por varias sustancias
Granito
Ortosa
2.1.Tipos de mezclas
El aire y el agua del mar son mezclas de varias sustancias con un aspecto HOMOGÉNEO
¿Quién prepara una mezcla homogénea?
Antonio
Sara
Agua
Alcohol
Mezcla homogénea
Mezcla heterogénea
Mezclas heterogéneas
El granito rosado es un buen ejemplo de mezcla heterogénea
Lo vemos a simple vista
El conglomerado es otro buen ejemplo de mezcla heterogénea
Lo vemos a simple vista
2.2. Separación de mezclas
El cofre está lleno de arena y monedas de oro, ¿cómo puedo quitar toda la arena fácilmente?
¿Sabes qué es un tamiz?
¡un tamiz!, ¡un tamiz!
grava
arena
arcilla
Se utiliza para separar mezclas de sólidos pulverizados de distintos tamaños de grano.
Se mueve haciendo pasar la mezcla. Sólo pasarán las partículas de grano más fino.
Tamices de distintos tamaños de poro
Arena (o trocitos de café sin disolver)
papel de filtro
embudo
agua y sustancias disueltas (o agua con café disuelto)
Se utiliza para separar un sólido mezclado con un líquido
Se utiliza para separar el hierro cuando está mezclado con otros sólidos.
Grúa con electroimán para el reciclado de la chatarra.
Arena y limaduras de hierro
Imán
aceite
agua
agua
Se utiliza para separar líquidos de distinta densidad.
Embudo de decantación
Por aquí se introduce la mezcla
Llave de paso
Tradicionalmente el aceite de oliva se obtiene separándolo del resto de la aceituna triturada por decantación.
Se utiliza para separar líquidos solubles entre sí y con diferentes puntos de ebullición. Por ejemplo: alcohol y agua
3.1.Concepto
Es la razón de que ocurran cambios en la naturaleza.
3. LA ENERGÍA
Se transforma
Se transfiere
Se almacena
Se transporta
3.2.Propiedades
2.2.Formas de energía
Veamos qué significa esto con un ejemplo
Piensa y deduce
¿Sabrías explicar cómo funciona este “encendedor mecánico de cerillas”?
Bola a cierta altura
Plano inclinado
Cerilla
Rueda o molinillo
Aspas
Lija
Piensa y deduce
¿Podría encenderse la cerilla sin el movimiento de la rueda?
Piensa y deduce
¿Podría moverse la rueda si la bola permaneciera inmóvil?
Piensa y deduce
¿Podría empezar a moverse la bola si no estuviera a cierta altura del suelo?
La causa última de que la cerilla encienda es que la bola estaba a cierta altura del suelo
La cerilla ha encendido
porque
su cabeza roza con la lija
porque
las aspas se mueven
porque
la bola se mueve
porque
la bola está en alto
Energía cinética: la bola se mueve
Energía cinética:
las aspas se mueven
Energía potencial: bola a cierta altura
Energía térmica
por el rozamiento
Energía química
E. térmica
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Unas formas de energía se van transformando en otras
Energía mecánica
Mire, jefe: yo sigo siendo el mismo a pesar de mis disfraces
¡Cómo la energía!
La ENERGÍA también puede “disfrazarse” de muchas formas, pero permanece invariable
Unas formas de energía se van transformando en otras
La energía “se disfraza”
Más formas de energía
Fuentes de energía limpias y renovables
Energía hidráulica:
Proviene del movimiento del agua. Su energía mecánica se transforma en eléctrica
Energía solar
Proviene del sol en forma lumínica o térmica y se transforma en
eléctrica
Energía eólica
Proviene del movimiento del aire. Su energía mecánica se transforma en eléctrica
Energía de biomasa
Los residuos orgánicos contienen energía química que se pueden transformar en térmica y eléctrica
Energía hidráulica
Turbina
Generador
Salida
Central hidroeléctrica
Presa
Embalse o pantano: el agua acumulada a cierta altura tiene Energía Potencial
Entrada del agua
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Fuentes de energía no renovables
Combustibles fósiles:
El petróleo, el gas natural y el carbón provienen de la descomposición de los restos de los seres vivos sepultados bajo tierra millones de años.
Se usa para producir calor o electricidad.
Energía nuclear
Con el uranio y el plutonio de obtiene electricidad.
Energía por combustibles fósiles
Turbina
Central térmica
Combustión
Vapor
Caldera
Agua líquida
Combustible
Contaminación atmosférica
Oxígeno
Generador
CO2