ESTADOS DE AGREGACIÓN

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