VOLUMEN

VOLUMEN

El volumen es una magnitud escalar definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones.

El volumen es el espacio que ocupa la materia. Por ejemplo, la pelota ocupa más espacio que las metras y la bolsa tiene muy poco espacio para guardar la pelota. Por eso se puede decir que el volumen de la pelota es mayor que el volumen de las metras.

El volumen de un cuerpo puede variar de acuerdo a la temperatura y la presión a que está sometido. Por ejemplo, si tienes una lata de refresco vacía y la aplastas totalmente, el volumen que ocupa al final es menor que el que tenía al inicio porque fue sometida a mucha presión.

La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico, aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica.

El volumen de los materiales puede ser calculado, de la siguiente manera:

• Volumen de líquidos y gases: se determina midiendo la capacidad del envase con recipientes graduados transparentes como los cilindros, las buretas. Estos son tubos largos de vidrio, abiertos en un extremo y por el otro terminan con una llave. Ellos están graduados con una escala en centímetros cúbicos (cc o cm3).

• Los gases se miden con un eudiómetro. Aparato que funciona basándose en los efectos químicos que puede provocar una chispa eléctrica.

• Volumen de sólidos: el cálculo del volumen de un sólido se puede hacer de dos maneras:

1.- Sólidos regulares: se calcula aplicando la fórmula matemática.

V= a x h x l

Por ejemplo: Se desea calcular el volumen de un cubo cuyos lados miden 5 cm.

Cubo: l= h= a (Esto quiere decir que un cubo tiene sus lados iguales)

Entonces para calcular el volumen:

Volumen = 5cm x 5cm x 5cm= 125 cm 3

Para calcular el volumen de un paralelepípedo cuya base (largo) mide 10 cm, su altura es de 4 cm y su ancho de 5 cm. Entonces:

Volumen = 10 cm x 4 cm x 5 cm = 200 cm3.

2.- Sólidos irregulares: son sólidos que no tienen forma definida, como las piedras. Para calcular el volumen de éstos, se determina el volumen de agua que desalojan al ser introducidos en un envase que contenga este líquido.

Ejemplo: Si tenemos un cilindro graduado que contiene 5 cc de agua, se introduce la piedra y se observa que el volumen es de 9 cc; evidentemente el volumen varió de 5 cc á 9 cc; la variación es de 4 cc, entonces, el volumen de la piedra es igual a 4 cc

Cálculo:

V1 = 5 cc

V2 = 9 cc

Volumen de la piedra = V2 – V1

Volumen de la piedra = 9cc – 5cc = 4 cc.

LA TEMPERATURA

La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente o frío. Por lo general, un objeto más "caliente" que otro puede considerarse que tiene una temperatura mayor, y si es frío, se considera que tiene una temperatura menor. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como "energía sensible", que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía sensible de un sistema, se observa que éste se encuentra más "caliente"; es decir, que su temperatura es mayor.

En el caso de un sólido, los movimientos en cuestión resultan ser las vibraciones de las partículas en sus sitios dentro del sólido. En el caso de un gas ideal monoatómico se trata de los movimientos traslacionales de sus partículas (para los gases multiatómicos los movimientos rotacional y vibracional deben tomarse en cuenta también).

Dicho lo anterior, se puede definir la temperatura como la cuantificación de la actividad molecular de la materia.

El desarrollo de técnicas para la medición de la temperatura ha pasado por un largo proceso histórico, ya que es necesario darle un valor numérico a una idea intuitiva como es lo frío o lo caliente.

Multitud de propiedades fisicoquímicas de los materiales o las sustancias varían en función de la temperatura a la que se encuentren, como por ejemplo su estado (sólido, líquido, gaseoso, plasma), su volumen, la solubilidad, la presión de vapor, su color o la conductividad eléctrica. Así mismo es uno de los factores que influyen en la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas.

La temperatura se mide con termómetros, los cuales pueden ser calibrados de acuerdo a una multitud de escalas que dan lugar a unidades de medición de la temperatura. En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de temperatura es el kelvin (K), y la escala correspondiente es la escala Kelvin o escala absoluta, que asocia el valor "cero kelvin" (0 K) al "cero absoluto", y se gradúa con un tamaño de grado igual al del grado Celsius. Sin embargo, fuera del ámbito científico el uso de otras escalas de temperatura es común. La escala más extendida es la escala Celsius (antes llamada centígrada); y, en mucha menor medida, y prácticamente sólo en los Estados Unidos, la escala Fahrenheit. También se usa a veces la escala Rankine (°R) que establece su punto de referencia en el mismo punto de la escala Kelvin, el cero absoluto, pero con un tamaño de grado igual al de la Fahrenheit, y es usada únicamente en Estados Unidos, y sólo en algunos campos de la ingeniería.

Unidades de temperatura

Las escalas de medición de la temperatura se dividen fundamentalmente en dos tipos, las relativas y las absolutas. Los valores que puede adoptar la temperatura en cualquier escala de medición, no tienen un nivel máximo, sino un nivel mínimo: el cero absoluto.3 Mientras que las escalas absolutas se basan en el cero absoluto, las relativas tienen otras formas de definirse.

• Grado Celsius (°C). Para establecer una base de medida de la temperatura Anders Celsius utilizó (en 1742) los puntos de fusión y ebullición del agua. Se considera que una mezcla de hielo y agua que se encuentra en equilibrio con aire saturado a 1 atm está en el punto de fusión. Una mezcla de agua y vapor de agua (sin aire) en equilibrio a 1 atm de presión se considera que está en el punto de ebullición. Celsius dividió el intervalo de temperatura que existe entre éstos dos puntos en 100 partes iguales a las

...