UNIDAD 02

MATERIA Y SUS CARACTERÍSTICAS

MATERIA Y SUS ESTADOS FÍSICOS.

MATERIA. Es todo aquello que existe en el universo y que de alguna formaimpresiona a nuestros sentidos, o sea ocupa un lugar en el espacio y poseemasa. El agua, el aire, los metales, los animales, las plantas, etc., son formasde materia.

MASA.- Es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.

CUERPO.- Es la porción limitada de materia. Un yunque, un martillo, un alicate, un engranaje, un tornillo de banco etc.; son ejemplos de cuerpos.

ESTADOS FÍSICOS DE LA MATERIA.Los estados fundamentales de la materia en la naturaleza son tres: Estadosólido, estado líquido y estado gaseoso.

CAMBIO DE ESTADO1. Fusión. SOLIDO A LIQUIDO2. Vaporización. LIQUIDO A GASEOSO3. Licuefacción. GASEOSO A LIQUIDO4. Solidificación. LIQUIDO A SOLIDO5. Sublimación. SOLIDO A GASEOSO6. Sublimación regresiva. GASEOSO A SOLIDO

PROPIEDADES DE LA MATERIA.

PROPIEDADES GENERALES. Son aquellas propiedades que son comunes a todos los cuerpos:Extensión: Propiedad por la cual todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio es decir posee volumen.Impenetrabilidad. El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo.Inercia. Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento mientras no actúe una fuerza que modifique este estado.Divisibilidad. La materia puede dividirse en partes cada vez más pequeñas.Porosidad. La materia no es compacta las moléculas y átomos quela forman están separados por espacios vacíos, llamados poros.Atracción. Entre las moléculas de un mismo cuerpo o cuerpos diferentes, se ejercen fuerzas de atracción, según esto se tiene:

a) Cohesión: Sí la atracción molecular es de un mismo cuerpo.b) Adhesión: Sí la atracción se ejerce entre moléculas de cuerpos diferentes

puestos en contacto.Masa: Es la medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo.Peso: Es una fuerza externa de origen gravitacional, nos expresa la medidade la interacción entre la tierra y un cuerpo que se encuentra en sus inmediaciones.

PROPIEDADES ESPECÍFICAS. Son aquellas propiedades que no son comunes a todos los cuerpos, las más importantes son:Dureza: Resistencia que ofrecen los cuerpos sólidos a ser rayados o desgastados por la fricción.• Escala de Mohs: es una escala de dureza a nivel de laboratorio de mineralogía, escala creada por

Friedrich Mohs (1822).1. Talco.2. Yeso.3. Calcita.4. Fluorita.5. Apatito.6. Feldespato.7. Cuarzo.8. Topacio.9. Corindón.10. Diamante.

Maleabilidad: Propiedad de poder reducirse a planchas o láminas.Ductibilidad: Propiedad de poder reducirse a hilos muy delgados.Flexibilidad: Propiedad por la cual un cuerpo ha sido deformado dentro de ciertos límites, recobra por sí mismo su forma primitiva. Tenacidad: Resistencia que ofrecen los cuerpos a serdeformados o a ser seccionados.Fragilidad: Característica de quebrarse al recibir un impacto o al querer cambiar su forma.Conductibilidad: Propiedad de transmitir el calor y la electricidad.Viscosidad: Es la resistencia que un fluido presenta al desplazamiento delas moléculas que la componen. Se puede medir en poise: ejemplo: lubricantes (aceites).Tensión superficial: Es el efecto responsable de la resistencia que un líquido presenta a la penetración superficial.

MATERIALES: PROPIEDADES.– PROPIEDADES FÍSICAS.

Propiedades Mecánicas:Densidad: Es el cociente entre la masa del cuerpo (material) y su volumen. Es decir es la medida de la concentración de la masa.Elasticidad: Es la propiedad de un material que no queda deformado después de haber actuado sobre él una fuerza o sea vuelve a su forma original. Plasticidad: Propiedad de un material que queda deformado después de haber actuado sobre él una fuerza, o sea que no vuelve a su forma original al desaparecer la fuerza. Rigidez: Se refiere a la rotura o fractura. Se distinguen resistencia a la tracción, a la compresión, a la flexión, al corte o cizalladura y a la torsión.Dureza: Es la resistencia que opone un material a la penetración en él de otroobjeto, o sea a ser rayado.Fragilidad.Tenacidad: Es la propiedad inversa de la fragilidad. Los materiales tenacespresentan considerable deformaciones plásticas bajo la acción de una fuerzaantes de llegar a romperse.

- PROPIEDADES TÉRMICAS:Punto de fusión: Es la temperatura que un sólido tiene que alcanzar para pasar al estado líquido.Punto de ebullición: Es la temperatura que un líquido tiene que alcanzar para pasar al estado gaseoso. Por ejemplo el punto de ebullición del agua que es de 100 °C, cuando la presión atmosférica es determinada a nivel del mar.Dilatación térmica: Es el incremento del volumen del material al aumentar la temperatura.Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor necesaria para elevar latemperatura de un material en un grado Celsius.Calor específico: Es la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 °C la temperatura de un gramo de determinada sustancia.Conductividad térmica: Es la propiedad de un material de conducir el calor através de su estructura.

- PROPIEDADES ELÉCTRICAS:Conductividad eléctrica. Es la propiedad de un material de conducir la corriente eléctrica a través de su estructura.

Permitividad. Resistencia a corrientes de fuga. Es la resistencia que presentan los materiales aislantes a la corriente que circulan por la superficie del objeto (corriente de fugas).

- PROPIEDADES MAGNÉTICAS.Permeabilidad.Campo coercitivo.Inducción residual.

- PROPIEDADES ÓPTICAS.Color: Son las diferentes sensaciones que la luz produce en el ojo humano. Se ven los colores porque cuando la luz blanca incide sobre una superficie, esta absorbe parte de los rayos incidentes y refleja el resto.Brillo: Es la propiedad de un material de poder reflejar la luz cuando llega a su superficie.Transparencia.

- PROPIEDADES QUÍMICAS.Resistencia a la corrosión: Es la propiedad de los de los materiales que se opone a su destrucción química o electroquímica con el medio ambiente.Resistencia al descascarillado: Se refiere a la reacción del aire y de gases de hornos a elevadas temperaturas.Resistencia a los ácidos (H+): Es la propiedad de los materiales que se oponen a su destrucción por acción ácida. Resistencia a las bases (OH-): Es la propiedad de los materiales que se oponen a su destrucción por bases o hidróxidos.

- PROPIEDADES TECNOLÓGICAS.Colabilidad. Es la propiedad de un material metálico de ser fundido, alearse y formar lingotes al enfriarse solidificando en un molde.Maleabilidad. Propiedad de un material de convertirse en planchas o láminas cuando es sometido a esfuerzos de compresión.Soldabilidad. Es la propiedad de un material de poderse unir así mismo o con otro metal donde es indispensable el uso del calor.Maquinabilidad. Significa que el material puede ser mecanizado por arranque de virutas.Resistencia al desgaste. Es la oposición al desgaste indeseado de la superficie del material, por ejemplo debido al rozamiento.Conformabilidad en frío. Propiedad de un material de poder trabajarse en frío,en un rango de permisibilidad. Temperaturas menores o iguales a la temperatura del medio ambiente.Resistencia al calor. Es la resistencia de un material a su destrucción a causa de temperaturas elevadas. Temperaturas mayores a la del medio ambiente.Utilidad en caliente. Es la propiedad de un material que puede ser empleada a altas temperaturas.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.

Materiales naturales. Son aquellos que se obtienen de la elaboración y transformación de materias primas, por ejemplo la madera, los cueros, el caucho entre otros.Materiales artificiales. En cambio se fabrican fundamentalmente mediante procedimientos químicos. Un grupo de ellos lo constituyen los plásticos.

CRISTALIZACIÓN DE LOS METALES.Los metales se diferencian considerablemente de los demás materiales por su estructura cristalina y propiedades.Una de las características de los metales es la distribución de sus átomos en una estructura tridimensional. Cuando se solidifican las fundiciones metálicas aparecen cristales en diferentes puntos que se forman totalmente independientes unos de otros. A este proceso se le conoce como cristalización de los metales. La estructura cristalina de los metales es también la causa de su brillo característico.Color: excepto el cobre y el oro, así sus aleaciones, todos los demás metales tienen color gris blanco con brillo azulado en algunos.Otras características de los metales son: Tenacidad, Maleabilidad, Conductividad térmica y eléctrica.Se denomina metales ligeros, aquellos cuya densidad es menor que 5 g / cm3; y pesados aquellos cuya densidad es mayor o igual a 5 g / cm3.

PRÁCTICA N° 02• 1. ¿Definir el concepto de materia y cuerpo?• 2. ¿Escribir cinco ejemplos de materia y cuerpo respectivamente?• 3. Los siguientes conceptos agrupar en materia o cuerpo: agua, aire,

pinza, tiza, torno, plomo, motor, gasolina, tornillo de banco, yunque, mesa.

• 4. ¿A qué se denominan propiedades generales y específicas de la materia?

• ¿Cuáles son estas propiedades? Escribir un ejemplo de cada una.• 5. De las siguientes sustancias agrupe las que son dúctiles y

maleables: cobre, madera, plomo, hierro, carbón, concreto, azufre, aluminio.

• 6. ¿Cuáles son las propiedades químicas y tecnológicas de los materiales?

• 7. Mencionar 5 ejemplos de propiedades mecánicas dentro de propiedades físicas de los materiales.

• 8. ¿En qué consiste la cristalización?

• 9. ¿Cuáles son los estados fundamentales de la materia y porqué se

• caracterizan cada uno de ellos?• 10. Mencionar 3 ejemplos de estado sólido, líquido y gaseoso.• 11. ¿Cuáles son las diferencias que existe entre metales y no

metales?• 12. Agrupar en metales y no metales: carbono, cobre, zinc, azufre,

cloro, estaño, mercurio, oxígeno, neón, argón, platino, sodio.• 13. Diferencia entre la zona plástica y la zona elástica en los

materiales.• 14. Explicar la diferencia entre rigidez, tenacidad y dureza de un

material.• 15. Diferencia entre capacidad calorífica, conductividad térmica y

calor específico.• 16. Escribir 10 ejemplos del cuadro de clasificación de los

materiales.