estados de agregación
¿Qué son?
En física se observa que, para cualquier sustancia o mezcla,
modificando sus condiciones de temperatura o presión, pueden obtenerse
distintos estados o
fases, denominados estados de
agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de
las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen
• La materia
se presenta en cuatro estados de agregación molecular: sólido, líquido, gaseoso
y plasma.
SÓLIDO:
• Los sólidos: Tienen
forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus
estructuras.
• Los sólidos
se caracterizan por tener forma y
volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman
están unidas por unas fuerzas de
atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas.
En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de
posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo
del sólido
LÍQUIDO:
• Los
líquidos tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas
por unas fuerzas de atracción menores que en los sólidos, por esta razón las
partículas de un líquido pueden trasladarse con libertad.
GASEOSO
Los gases, igual que los líquidos, no
tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También
son fluidos, como los
líquidos.En los gases, las fuerzas
que mantienen unidas las partículas son muy pequeñas. En un gas el
número de partículas por unidad de volumen es también muy pequeño.
PLASMA:
El plasma presenta características propias que no se dan en
los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro
estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma o
volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a
diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el
plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como
filamentos, rayos y capas dobles
ELASTICIDAD
Cuando una fuerza se aplica a un cuerpo, le produce una deformación. El
esfuerzo origina la deformación elástica.
• Esfuerzo y
deformación, tensión y comprensión unitarias.
• Ley de
Hooke
• Módulo de
Elasticidad
• Módulo de
Young
• Limite
elástico
Cuando una fuerza se aplica a un cuerpo, le produce una
deformación. El esfuerzo origina la deformación elástica.
Existen tres tipos de esfuerzo:
Esfuerzo de tensión: Se presenta cuando sobre un cuerpo
actúan fuerzas de igual magnitud, pero de sentido contrario que se alejan entre
si
• Esfuerzo de
compresión: Ocurre cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas iguales en
magnitud, pero de sentido contrario que se acercan entre sí
Esfuerzo de Corte: Se presenta cuando sobre un cuerpo
actúan fuerzas coloniales de igual o diferente magnitud que se mueven en
sentidos contrarios
Para la elasticidad-esfuerzo y deformación se aplica dicha
fórmula:
E=
Esfuerzo
E=
F=Fuerza
A=
Área donde se aplica la fuerza (m²)
Ejemplo 1:
• Un alambre
de acero templado con un diámetro de 6.5 milímetros soporta en uno de sus
extremos un peso de 300 N. Calcular el valor del esfuerzo de tensión que
soporta el alambre.
• F= 300
N
1m=1000mm
A= πr² 33.18mm²()()= 3.318x10-5 m²
A= π(3.25)²
• A= 33.18
mm²
E= E==9041591.32 N/m²
Ley de Hooke
• Las deformaciones
elásticas como alargamientos, compresiones, torsiones y flexiones, fueron
estudiadas por el físico ingles, Robert Hooke, quien enuncio la siguiente ley:
• Mientras no
se exceda el limite de elasticidad de un cuerpo, la deformación elástica que
sufre es directamente proporcional al esfuerzo recibido.
• La formula
aplicada a la ley de Hooke es: F= k.x
• F=fuerza k=constante x=alargamiento
Con un resorte y una regla, como se aprecia en la figura, se
comprueba la ley de Hooke. Al poner una pesa de 20 g. el resorte se estira 1
cm, pero si la pesa cambia por una de 40, el resorte se estirara 2 cm y así
sucesivamente
Módulo de elasticidad
• Módulo de
elasticidad es el cociente entre el esfuerzo (fuerza) aplicado a un cuerpo y la
deformación producida en dicho cuerpo, su valor es constante siempre que no
exceda el limite elástico del cuerpo. Por tanto:
K= Módulo de elasticidad esfuerzo/de formacion
Módulo de Young
El modulo de Young es una propiedad
característica de la sustancia solida, conocer su valor nos permitirá calcular
la deformación que sufrirá un cuepo solido al someterse a un esfuerzo
