Estudio Cuantitativo Entre La Masa De Una Sustancia Y Su Volumen.

Índice

INTRODUCCION…………………………………………………………..3

PROBLEMA CIENTIFICO…………………………………………………3

OBJETIVO GENERAL…………………………………………………….3

OBJETIVOS PARTICULARES…………………………………………...3

OBSERVACION……………………………………………………………3

OBJETO DE ESTUDIO……………………………………………………4

CUESTIONAMIENTO……………………………………………………..4

MARCO TEORICO…………………………………………………………4-10

VARIABLES EN ESTUDIO………………………………………………. 10

HIPOTESIS Y MODELO MATEMATICO ………………………………10

CONSECUENCIAS CONTRASTABLES……………………………….11

DESARROLLO EXPERIMENTAL……………………………………….11

OBTENCION DE DATOS…………………………………………………12

ANALISIS DE RESULTADOS……………………………………………12

CONCLUSION……………………………………………………………..13

ANEXOS…………………………………………………………………….13-16

REFERENCIAS……………………………………………………………16

Introducción:

El objetivo principal de nuestro informe es el estudio cuantitativo entre la masa de una sustancia y su volumen determinando experimentalmente su relación. Asimismo, a lo largo del desarrollo del informe experimental se busco comprender las propiedades que modifican el comportamiento de la masa y el volumen de las sustancias además identificar la importancia de dicha relación en la vida cotidiana.

Con respecto a la masa sabemos que es la cantidad de materia que posee un cuerpo y en cuanto al volumen, es el espacio que ocupa una porción de materia; éstas a su vez pertenecen a las propiedades físicas cuantitativas de la materia. Por otra parte un sólido y un líquido son dos de los tres estados físicos de la materia reconocidos por todos los científicos y en la vida diaria. Conceptos como los ya mencionados y otros más fueron desarrollados y comprendidos en este informe experimental.

Problema científico:

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia y su volumen.

Objetivos

General:

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa de una sustancia (liquida y una sólida) y su volumen

Particulares:

Describir los estados de agregación de la materia.

Establecer la diferencia entre las propiedades extensivas e intensivas de la materia.

Analizar las propiedades que modifican el comportamiento de la masa y el volumen de las sustancias.

Analizar las gráficas del comportamiento de la relación entre la masa y el volumen de la materia.

Analizar las consecuencias del comportamiento de la relación entre la masa de una sustancia y su volumen.

Observación:

En primer lugar, para determinar la relación entre masa y volumen de un sólido para empezar tomamos una cantidad arbitraria de líquido. Nosotros elegimos un volumen inicial de 50 ml de agua en la probeta y se le agregaron canicas primero de una en una y luego en pares; de una en una el volumen se desplaza 2ml (para canicas que tienen un rango de masa entre 4.5 y 5.5 g) y en algunas 3 ml (para canicas que tienen un rango de masa entre 6.1 y 6.5). Este volumen desplazado indica el volumen que ocupa la canica. Se apreció que cuando se tiene un volumen (en la probeta) de una sustancia liquida y se le agrega una masa (que en este caso son las canicas en pares) el volumen del líquido tiende a aumentar de manera proporcional.

En segundo lugar para determinar la relación entre masa y volumen de un líquido se apreció que existe una propiedad intrínseca en cada cuerpo material que determina la relación entre el volumen y la masa, que se conoce como densidad. Por este motivo a pesar de que dos sustancias tengan el mismo volumen, pueden tener diferente masa.

Objeto de estudio:

La masa de una sustancia solida y una liquida.

Cuestionamiento:

¿Qué relación hay entre la masa y el volumen de una sustancia?

¿Habrá alguna relación con la densidad de una sustancia y su volumen?

¿Cuántos tipos de sustancias hay?

¿Cuáles son los estados de agregación de la materia?

¿Qué propiedades de la materia influyen en nuestro problema?

¿Diferencia entre las propiedades de la materia?

Marco Teórico:

Materia: La materia se define como cualquier tipo de entidad que podemos encontrar en el universo que tiene masa y ocupa un espacio. Esta clásica definición de materia ha evolucionado conforme el paso del tiempo y los avances científicos desarrollados en el área de la física cuántica y en la teoría de la relatividad, así pues podemos definir desde un punto de vista de la física moderna a la materia como cualquier tipo de entidad másica que a nivel macroscópico ocupa y curva una región del tejido espacio-tiempo y a que a nivel microscópico puede comportarse como una onda, más adelante explicaremos a detalle cada uno de estos conceptos implicados en la definición.

Estados de la materia:

Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia de este universo en el que vivimos se denominan estados de agregación de la materia, porque son las distintas maneras en que la materia se "agrega", distintas presentaciones de un conjunto deátomos. Los estados de la materia son cinco:

1. Sólido

2. Líquido

3. Gaseoso

4. Plasma

5. Condensado de Bose-Einstein

Los tres primeros son de sobra conocidos por todos nosotros y los encontramos en numerosas experiencias de nuestro día a día. El sólido lo experimentamos en los objetos que utilizamos, el líquidoen el agua que bebemos y el gas en el aire que respiramos.

El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de forma indirecta. El plasma es un gas ionizado, esto quiere decir que es una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.

El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado de plasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.

En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la material que compone el universo. Esto significa que el escaso 105 de materia que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el universo.

Condensado de Bose - Einstein

En 1920, SantyendraNath Bose desarrolló una estadística mediante la cual se estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales o diferentes. Envió sus estudios a Albert Einstein, con el fin de que le apoyara a publicar su novedoso estudio en la comunidad científica y, además de apoyarle, Einstein aplicó lo desarrollado por Bose a los átomos. Predijeron en conjunto el quinto estado de la materia en 1924.

No todos los átomos siguen las reglas de la estadística de Bose-Einstein. Sin embargo, los que lo hacen, a muy bajas temperaturas, se encuentran todos en el mismo nivel de energía.

Es difícil entender intuitivamente qué significa el Condensado de Bose-Einstein (CBE). En el CBE, todos los átomos se encuentran en el mismo lugar, aunque esto va en contra de todo lo que vemos a nuestro alrededor.

A las temperaturas increíblemente bajas que se necesitan para alcanzar el estado de condensado de Bose-Einstein, se observa que los átomos pierden su identidad individual y se juntan en una masa común que algunos denominan superátomo.

Estado Sólido: podemos ver que los átomos se hallan dispuestos en un volumen pequeño, se sitúan adyacentes, uno al lado del otro, aunque no en contacto, formando generalmente una estructura.

Estado Líquido: los átomos se encuentran esparcidos en un volumen mayor, sin seguir ninguna estructura. La separación entre cada átomo es mayor que en el sólido.

Estado Gaseoso: los átomos ocupan un volumen mucho mayor. Es el estado en que los átomos están más separados.

Estado de Plasma: sus componentes no son átomos, sino partículas individuales y núcleos de átomos. Parece un gas, pero formado por iones (cationes -núcleos y protones con carga positiva-, neutrones sin carga y electrones -con carga negativa-). Cada componente del estado de plasma está cargada eléctricamente y el conjunto ocupa un gran volumen.

Condensado de Bose-Einstein: todos los átomos se encuentran en un mismo lugar. En la figura 1, la única bola roja representa la posición donde se hayan todos lo átomos, pero no uno sobre otro, sino todos ocupando el mismo espacio físico.

Para hacernos

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