Este libro es una obra colectiva concebida , diseñada y creada en el Depar tamento de Ediciones de Santillana , bajo la dirección de Teresa Grence Ruiz. En su elaboración han par ticipado: Mar í a de l Carmen Vi da l Fernández Bárbara Braña Bor j a Dav i d Sánchez Gómez EDICIÓN Bárbara Braña Bor j a EDICIÓN E JECUTIVA Dav i d Sánchez Gómez DIRECCIÓN DEL PROYECTO Antonio Brandi Fernández Las actividades de este libro no deben ser realizadas en ningún caso en el propio libro. Las tablas, esquemas y otros recursos que se incluyen son modelos que deberán ser trasladados a un cuaderno. Física y Química 2 E S O SERIE APLICAMOS
Índice Unidad Si tuac ión de aprendizaje. E L R E T O Obj et i vos de Desar ro l l o Sostenibl e (ODS) y sus metas 1 La materia y la medida 8 Reducir la producción y el consumo de envases. Disminuir de manera sustancial la generación de desechos mediante políticas de prevención, reducción, reciclaje y reutilización. Meta 12.5 2 Los estados de la materia 32 Vídeo de auxilio: SOS por el deshielo. Mejorar la educación, la sensibilización y la capacidad humana e institucional respecto de la mitigación del cambio climático. Meta 13.3 3 La diversidad de la materia 56 Participar en un concurso de cocina saludable y con ciencia. Poner fin a todas las formas de malnutrición y abordar las necesidades de nutrición de las adolescentes, las mujeres embarazadas y lactantes, y las personas de edad avanzada. Meta 2.2 4 Cambios en la materia 76 Presentar el ciclo de vida de una materia prima. Mejorar progresivamente la producción y el consumo eficientes de los recursos mundiales y procurar desvincular el crecimiento económico de la degradación del medioambiente. Meta 8.4 2
Saberes bás i cos Procedimi entos c i ent í f i cos Act i tud cr í t i ca 1. La materia y sus propiedades. 2. La medida. 3. Instrumentos de medida. 4. Medidas indirectas. 5. Cambio de unidades. Detectar el aire. Medir el volumen de una gota de agua. Medir una superficie por pesada. Medir la densidad. ¿Podemos reciclar los vasos desechables de bebidas? ¿Vale la pena separar los residuos en casa? 1. Los estados físicos de la materia. 2. La teoría cinética y los estados de la materia. 3. Las leyes de los gases. 4. Los cambios de estado. 5. La teoría cinética y los cambios de estado. 6. Los estados del agua y la meteorología. Analizar un cambio de estado en el agua: de sólido a líquido. Analizar la ebulllición del agua. Estudiar experimentalmente la vaporización del agua. Analizar cómo influye la presión en la ebullición. ¿Es cierto que los botijos enfrían el agua? 1. Sustancias puras y mezclas. 2. Mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas. 3. De qué está formada la materia. 4. La tabla periódica de los elementos. 5. Cómo se nombran las sustancias químicas. Preparar mahonesa. Distinguir una mezcla de una sustancia pura. Distinguir una mezcla de un compuesto. ¿Se pueden mezclar el agua y la grasa? 1. Los cambios físicos y los cambios químicos. 2. Separación de los componentes de una mezcla. 3. Las reacciones químicas. Observar cambios en la materia. Cristalizar una sustancia. Realizar una cromatografía. ¿Todos los incendios se apagan con agua? 3
Índice Unidad Si tuac ión de aprendizaje. E L R E T O Obj et i vos de Desar ro l l o Sostenibl e (ODS) y sus metas 5 Movimiento y fuerzas 98 Diseñar y construir una máquina divertida. De aquí a 2030, aumentar considerablemente el número de jóvenes y adultos que tienen las competencias necesarias, en particular técnicas y profesionales, para acceder al empleo, al trabajo decente y al emprendimiento. Meta 4.4 6 La energía 126 Grabar un pódcast sobre energía y medioambiente. Garantizar el acceso universal a servicios energéticos asequibles, fiables y modernos. Meta 7.1 7 Temperatura y calor 150 Elaborar un vídeo sobre cómo escapa el calor de una casa. Aumentar la urbanización inclusiva y sostenible, y la capacidad para la planificación y la gestión participativas, integradas y sostenibles de los asentamientos humanos en todos los países. Meta 11.3 8 Luz y sonido 174 Elaborar una guía para el cuidado de los ojos y los oídos. Reforzar la capacidad de todos los países, en particular de los países en desarrollo, en materia de alerta temprana, reducción de riesgos y gestión de los riesgos para la salud nacional y mundial. Meta 3.d Anexo 198 4
Saberes bás i cos Procedimi entos c i ent í f i cos Act i tud cr í t i ca 1. Magnitudes que describen el movimiento. 2. La velocidad. 3. El movimiento rectilíneo uniforme (MRU). 4. La aceleración. 5. El movimiento circular uniforme (MCU). 6. Las fuerzas y el movimiento. Las leyes de Newton. 7. Las fuerzas y las deformaciones. 8. Las máquinas. Elaborar una gráfica. Analizar una gráfica. Analizar un movimiento. Calcular la velocidad de un MRU a partir de la tabla o la gráfica posición-tiempo. Relacionar el estiramiento de un resorte y la fuerza que se le aplica. Analizar cómo funciona la rampa o plano inclinado. Analizar cómo funciona la polea. ¿Se activa el airbag en cualquier choque o frenazo brusco? 1. Qué es la energía. 2. Formas en que se presenta la energía. 3. Propiedades de la energía. 4. Fuentes de energía. 5. Impacto medioambiental de la energía. 6. La energía que utilizamos. 7. Ahorro energético y desarrollo sostenible. Analizar para qué se usa la energía. Analizar las transformaciones de energía en una central eléctrica solar. Interpretar balanzas energéticas. ¿Funcionan los paneles solares solo los días soleados? ¿Debemos apagar la calefacción cuando salimos de casa o es mejor dejarla a una temperatura constante? 1. La magnitud temperatura. 2. El termómetro. 3. ¿Qué es el calor? 4. Efectos del calor. Cambio de temperatura. 5. Efectos del calor. Cambios de estado. 6. Efectos del calor. La dilatación. 7. Cómo se propaga el calor. Identificar objetos «calientes» y «fríos». Construir un termómetro de dilatación. Analizar intercambios de energía. Determinar la temperatura de equilibrio. Comprobar cómo aumenta la temperatura en diferentes cuerpos que reciben la misma cantidad de calor. Comprobar el cambio de estado en la misma masa de sustancias diferentes que reciben la misma cantidad de calor. Comprobar la conducción del calor en los metales. Analizar el lugar idóneo para colocar el radiador. Analizar el aprovechamiento del sol en las casas. Analizar cómo se propaga el calor. ¿Puede quemar el hielo? 1. ¿Qué es una onda? 2. Magnitudes de una onda. 3. Las ondas sonoras. 4. Las ondas de luz. 5. Propiedades de las ondas. Reflexión y refracción. Observar la formación de una onda. Analizar la propagación de diferentes ondas Comprobar que la luz se propaga en línea recta. Analizar cómo se forman sombras y penumbras. ¿La luz del móvil nos quita el sueño? La tabla periódica de los elementos 5
6 Aprender es un camino de largo recorrido que durará toda tu vida. La meta es siempre recorrerlo CONSTRUYENDO MUNDOS más equitativos, más justos, más sostenibles. Por ello, hemos pensado en este itinerario para ti: Itinerario didáctico Envases y más envases Seguro que en más de una ocasión has consumido comida o bebida envasada. ¿Has pensado cómo se elaboran los envases? Se toman medidas de manera que en el envase quepa el contenido y no sobre espacio. Un equipo de diseño establece su forma para que se puedan empaquetar muchos iguales y se transporten con facilidad. También se elige un material adecuado a su contenido y que sea barato. ¿Tiramos este esfuerzo a la basura? Unos envases se podrán reutilizar para distintos usos y de otros podremos aprovechar el material del que están hechos. ¡Un buen reto para abordar! Con este reto vas a cont r ibui r a… «Para 2030, disminuir de manera sustancial la generación de desechos mediante políticas de prevención , reducción , reciclaje y reutilización». (Meta 12.5) ¡Hacia un mundo más sostenible! En 2015 la ONU aprobó un catálogo de Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Su objetivo es lograr una sociedad más igualitaria y respetuosa con el medioambiente. Para reducir el uso de envases, conocerás los materiales disponibles en nuestro planeta y sabrás cómo utilizarlos de forma eficiente. Esto nos permitirá vivir mejor y facilitará que las generaciones futuras también puedan disfrutar de los recursos naturales. La materia y la medida 1 Di cuáles de las siguientes características de un objeto, o de lo que le sucede a un objeto, puedes medir con los instrumentos que tienes a tu alcance: • Longitud. • Tiempo. • Temperatura. • Peso. • Olor. • Sabor. • Dureza. • Presión. • Velocidad. • Volumen. • Superficie. • Color. Indica qué instrumentos tienes en tu casa que te permitan medir las características que señalaste en la actividad anterior. INTERPRETO LA IMAGEN Observa los instrumentos de las imágenes. ¿Para qué sirven? ¿Alguno de ellos tiene dos escalas de medida? Identifícalas. Utiliza la imagen para señalar la relación entre las escalas. Busca tres valores en los que indiques el número que representa esa cantidad en las dos escalas. H A Z M E M O R I A EN ESTA UNIDAD. . . La materia y sus propiedades. La medida. Instrumentos de medida. Medidas indirectas. Cambio de unidades. R E T O Reducir la producción y el consumo de envases 9 8 LAS CIENCIAS FÍSICA Y QUÍMICA La ciencia es una actividad que trata de dar explicación racional a lo que sucede. Se divide en ramas, como la física , la química , la biología , etc., que estudian distintos tipos de problemas. RESUMEN 1 Razona si los siguientes fenómenos son cambios físicos o químicos: a) Disolver azúcar en agua. b) Quemar leña. c) Triturar un alimento. d) Moldear una pieza de cerámica. e) Conseguir que un helado se derrita. f ) Freír un filete. A C T I V I D A D E S Explica propiedades del agua , como su temperatura , su densidad o su estado físico. Cuando el agua se enfría , se convierte en hielo. Y cuando el agua se calienta , se convierte en vapor. El hielo, el vapor y el agua son la misma sustancia , aunque en un estado físico diferente. Estudia qué elementos forman el agua y cómo se mantienen unidos. Cuando hacemos pasar una corriente eléctrica a través del agua, en los tubos aparecen dos gases, hidrógeno, H2, y oxígeno, O2, que son sustancias diferentes al agua , H2O. Ejemplos de cambios físicos Ejemplos de cambios químicos Cambios de forma o de posición Las mezclas La combustión La oxidación Hidrógeno Oxígeno La física estudia los cambios que experimenta la materia que no modifican su naturaleza . Tras un cambio físico, las sustancias siguen siendo las mismas. La química estudia la composición de la materia y los cambios que modifican su naturaleza . Tras un cambio químico, las sustancias se transforman en otras diferentes. Física Química 10 Relación entre las unidades de volumen y de capacidad Normalmente hablamos del volumen de un cuerpo y de la capacidad de un recipient e. En ambos casos nos referimos a la mi sma magnitud . Por eso podemos relacionar las unidades de volumen y de capacidad . Piensa en una copa . El volumen que ocupa el material que la forma es, por ejemplo, 60 mL. Esto quiere decir que, si la introducimos en un recipiente graduado con agua , el nivel del agua subirá 60 mL. Si la capacidad de la copa es de 250 mL, podemos echar hasta 250 mL de líquido en ella. Si echamos 100 mL, el volumen de líquido en la copa será de 100 mL, pero la capacidad de la copa sigue siendo de 250 mL. ¿Cuántos litros hay en 1 m3? ¿Cuál es la equivalencia entre L y dm3? ¿Cuál es la equivalencia entre cm3 y mL? 1 m3 es un cubo que tiene 1 m de lado. Divide cada m en 10 dm. Haz todos los cortes según las líneas. Tendrás 1000 cubos de 1 dm de lado. 1 m3 = 1000 dm3 = 1000 L 1 dm3 es un cubo que tiene 1 dm de lado. Divide cada dm en 10 cm. Haz todos los cortes según las líneas. Tendrás 1000 cubos de 1 cm de lado. 1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 1 cm3 es un cubo que tiene 1 cm de lado. 1 cm3 es la milésima parte de 1 dm3. Por tanto, es equivalente a 1 mL (mililitro). 1 cm3 = 1 mL 1 m3 = 1 kL = 1000 L 1 dm3 = 1 L 1 cm3 = 1 mL = 0,001 L 1 m3 1 dm3 = 1 L 1 cm 1 cm3 = 1 mL 1 cm E J E M P LO R E S U E LTO 7 Expresa 0,5 daL en mL. 1. Localiza la unidad de partida y la de llegada. daL ® mL 2. Para pasar de una a otra avanza hacia el extremo de los submúltiplos. El exponente de 10 será positivo. 3. Cuenta el número de pasos que hay de una unidad a la otra. Ese es el exponente de 10. daL L dL cL mL 4. Expresa en la unidad correspondiente. 0,5 daL = 0,5 × 104 mL = 5000 mL × 10 × 10 × 10 × 10 4 pasos 26 Coge un tetrabrik en los que se indica que contiene 1 L de leche o de zumo. a) Con la regla mide el largo, el ancho y el alto de la caja y luego calcula el volumen. b) Razona si ese tetrabrik puede contener 1 L de líquido. 27 Realiza las siguientes transformaciones: a) Una piscina olímpica contiene 2,5 millones de litros de agua. Exprésalo en m3. b) Los botes de refresco tienen un volumen de 33 cL. Exprésalo en cm3. A C T I V I D A D E S 1 100 mL 0 mL 250 mL 19 LA SITUACIÓN DE APRENDIZAJE. EL RETO 1 UN ODS Y SUS METAS 2 LAS COMPETENCIAS ESPECÍFICAS 3 Exprime tu cerebro para recordar lo que sabes. Haz memoria de tus conocimientos adquiridos en otros cursos, en otras unidades o en tus propias experiencias. Contribuye con la realización del reto al cumplimiento de una o varias metas de uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Observa y aprende. ANALIZA ejemplos resueltos, luego aplica lo aprendido y RESUELVE problemas. Piensa y exprésate con espíritu crítico a partir de las diferentes ACTIVIDADES propuestas. Piensa críticamente. Debate sobre la veracidad de estos contenidos. En la sección ¿VERDAD O MENTIRA? encontrarás propuestas para aprender a producir información veraz y desmontar fake news y mitos. Reflexiona sobre un aspecto de la vida cotidiana, poniéndote en el lugar de los personajes que la presentan. Acepta el reto propuesto a partir de la situación de aprendizaje. Utiliza el REPASO inicial, revisa lo que ya sabes y relaciona estos saberes con lo que vas a aprender. Investiga, piensa y responde las cuestiones que te ayudarán a ir resolviendo el reto y a adquirir competencias específicas. 4. Medidas indirectas 4.2. Medir la densidad Medir la densidad 38 ¿Qué conseguimos al pulsar el botón de tara en la balanza? Explica de qué modo puede resultarte útil este botón cuando estás elaborando una receta de cocina y debes medir cierta cantidad de azúcar, harina o mantequilla. 39 Calcula la densidad del acero a partir de los datos obtenidos al medir la masa del tornillo y al medir su volumen. 40 ¿Por qué es importante situar el ojo a la altura del líquido cuando se mide el volumen en una probeta? ¿Qué ocurre si nos situamos más arriba? ¿Y si nos situamos más abajo? Conclusiones Nota: debes utilizar la misma balanza y tenerla encendida en todo el proceso. Para calcular la densidad antes debemos medir la masa y el volumen del sólido. Para calcular la densidad antes debemos medir la masa y el volumen del líquido. A. Medir la densidad de un líquido B. Calcular la densidad de un sólido insoluble en agua 1. Enciende la balanza, coloca la probeta vacía sobre ella y tárala (ponla a cero). 3. Coloca la probeta con el líquido sobre la balanza y mide su masa. m = 117 g 2. Coge una probeta en la que quepa el sólido. Echa agua en su interior hasta un determinado nivel y mídelo. V1 = 30 mL 3. Introduce el sólido y mide el nivel que tiene ahora el agua. V2 = 40 mL 2. Echa en su interior una determinada cantidad de líquido y mide el volumen. V = 40 mL 1. Enciende la balanza, espera a que marque cero y mide la masa del sólido. m = 72 g Vsólido = V2 - V1 24 Utilizamos una regla para medir la longitud de una mesa, un cronómetro para medir el tiempo que tarda en caer una pelota o un termómetro para medir la temperatura del agua. Para cada magnitud se usa un instrumento diferente. 3.1. Medida de la masa La masa y el peso son dos magnitudes diferentes: el peso es la fuerza con la que un cuerpo es atraído por la Tierra o el lugar donde se encuentre. Así , el peso de un cuerpo en la Tierra es distinto que en la Luna , aunque su masa no varía . 3. Instrumentos de medida R E T O 28 ¿Qué instrumentos de medida utilizas cuando compras fruta a granel, en lugar de envasada? 29 ¿Cómo podemos saber la cantidad de agua o refresco que hay en un envase? Con la balanza en reposo, coloca el objeto en uno de los platos. Ve añadiendo pesas en el otro plato. Pulsa la palanca y cuando la aguja señala el cero, la masa del cuerpo es equivalente a la suma de la masa de las pesas. Balanza de precisión o de platos ¿Podemos reciclar los vasos desechables de bebidas? Los vasos de café o de otras bebidas desechables ya usados son envases elaborados con cartón , pero recubiertos de una fina capa de material plástico necesaria para poder contener líquidos. Como mayor parte del vaso es cartón , se pueden reciclar. Los vasos de papel y cartón usados SÍ deben reciclarse en el contenedor de papel . V E R D A D O MENTI RA ? Enciende la balanza y espera a que marque cero. Coloca el recipiente vacío sobre el platillo y pulsa el botón de tara. Marcará 0 g aunque el recipiente se encuentre sobre la balanza. Sin tocar la balanza , retira el recipiente y pon en él la sustancia que vas a pesar. Colócalo de nuevo sobre la balanza y lee su masa . Balanza electrónica La masa de un cuerpo es la cantidad de materia que contiene. Se mide con una balanza . 30 Una balanza de platos se equilibra cuando ponemos en un platillo una mandarina y en el otro estas pesas. ¿Cuál es la masa de la mandarina? 2 g 1 g 31 Si colocas este objeto en uno de los platillos de una balanza de platos, indica qué pesas debes poner en el otro para que se equilibre. A C T I V I D A D E S 20 Experimenta y lleva a cabo prácticas sencillas. Resuelve estos procedimientos aplicando lo aprendido. Aprende los saberes básicos a partir de textos claros y de toda la potencia del lenguaje visual: gráficas, esquemas, infografías…. 1. La materia y sus propiedades 1.1. Propiedades de la materia Propiedades de la materia son aquel los aspectos de la mi sma que podemos valorar. Estas propiedades se pueden clasificar según diferentes criterios. Obser va el esquema . 8 El texto siguiente describe el contenido del vaso que se muestra en la imagen: «El aceite es un líquido amarillo insoluble en agua. Flota sobre ella porque su densidad (0,9 g/cm3) es menor que la del agua (1,0 g/cm3). En el vaso hay 50 cm3 de aceite y 120 cm3 de agua y están a 20 °C». a) Haz una lista en tu cuaderno de las propiedades de la materia que se mencionan. b) Identifica cada propiedad según el esquema que se muestra en la página. A C T I V I D A D E S ¿Nos permiten identificar la materia? No Sí Ejemplos: la densidad , la dureza y la conductividad . Ejemplos: la masa , el volumen y la temperatura . Es blanda. Color rojo. Masa: 20 g. Mide 4,5 cm ´ 1,5 cm ´ 1 cm. Se valoran con un número y una unidad . Por ejemplo, tiene una masa de 800 g y su temperatura es 180 °C. Propiedades cuantitativas Tienen un valor característico para cada sustancia , lo que permite identificarla . Su valor no depende de la cantidad . Propiedades características o específicas Están presentes en materia de todo tipo y pueden tener cualquier valor. Propiedades generales Dependen del tamaño del objeto. Por ejemplo, la masa o la longitud . Propiedades extensivas Se describen con palabras. Por ejemplo, es blanda y de color amarillo. Propiedades cualitativas No dependen del tamaño. Por ejemplo, el color o la densidad . Propiedades intensivas Sí No ¿Cómo las valoramos? ¿Dependen del tamaño de la materia? PROPIEDADES DE LA MATERIA 12 LOS SABERES BÁSICOS 4
7 58 TA B L A . Razona en tu cuaderno cuáles de los procesos siguientes estudia la física y cuáles la química, y organízalos en una tabla. a) Para elaborar almíbar debemos mezclar agua y azúcar. b) Para alumbrarnos en la oscuridad, encendemos una linterna. c) También nos podemos iluminar encendiendo una vela. 59 R E S U M E N . Coloca estas palabras en el orden adecuado en tu cuaderno para obtener una definición de materia. ocupa – el – espacio – masa – lugar – tiene – es – todo lo – que – Materia – un – y – en 60 R E S U M E N . Escribe en tu cuaderno la medida que se expresa en la imagen. Usa una unidad del SI. a) Indica cuál es la magnitud, cuál la cantidad y cuál la unidad. b) Expresa la misma medida con un múltiplo y luego con un submúltiplo de esa unidad. 61 E S Q U E M A . Completa en tu cuaderno el siguiente esquema sobre las propiedades de la materia. 62 V O C A B U L A R I O . Relaciona en tu cuaderno cada unidad con la magnitud adecuada. a) m h Masa b) L h Tiempo c) kg h Longitud d) m2 h Volumen e) h h Superficie f ) cm3 h Capacidad 63 R E S U M E N . Completa las siguientes igualdades en tu cuaderno: a) 1 m3 = L c) 1 dm3 = 1 b) 1 L = cm3 d) 1 cm3 = 1 64 V O C A B U L A R I O . Indica en tu cuaderno cómo se llaman estos instrumentos y qué magnitud se mide con cada uno de ellos. a) c) e) o r g a n i z o lo a p r e n d i d o Las ciencias física y química 65 Imagina que trabajas en un laboratorio y te traen una muestra de una roca para analizar. Indica en tu cuaderno cuáles de las pruebas siguientes harías en el laboratorio de física y cuáles en el de química: a) Medir su masa. b) Medir su dureza. c) Analizar su composición. d) Ver si la atacan los ácidos. e) Medir su densidad. 66 Supón ahora que trabajas en el departamento de medioambiente de tu localidad. Clasifica en tu cuaderno estos problemas como físicos o químicos: a) Separar los envases según el material del que estén hechos. b) Reducir el tamaño de los envases. c) Reciclar los envases de vidrio para elaborar nuevos envases de vidrio. d) Obtener energía a partir de los envases de plástico o cartón que no se puedan reciclar. 67 C I E N C I A Y D E S A R R O L L O S O S T E N I B L E . Angela Merkel, canciller de Alemania entre 2005 y 2021, es licenciada en Física y doctora en Química. En 1998 publicó un artículo en la prestigiosa revista Science titulado «El papel de la ciencia en el desarrollo sostenible» en el que afirmaba: El desarrollo sostenible busca conciliar la protección del medioambiente y el desarrollo. Esto significa no utilizar los recursos más rápido de lo que estos se pueden regenerar, y no liberar contaminantes en mayor medida de lo que los recursos naturales los pueden asimilar. La ciencia debe desempeñar un papel importante en la búsqueda del desarrollo sostenible [...] el cual solo puede tener éxito si todas las áreas del sector político, de la sociedad y de la ciencia trabajan juntos. a) Busca información sobre Angela Merkel y su biografía profesional. b) Escribe en tu cuaderno lo que, según Merkel, significa «desarrollo sostenible». c) Explica, con ejemplos, por qué la ciencia es importante para un desarrollo sostenible. d) ¿Crees que es importante que quienes gobiernan tengan formación científica? Razónalo. La medida 68 Realiza las siguientes transformaciones: a) 0,08 kg ® mg c) 548 dg ® hg b) 5,7 dag ® cg d) 37 mg ® kg 69 Ordena las siguientes cantidades de mayor a menor: a) 254 cm b) 0,0003 km c) 8,2 dam 70 Ordena las siguientes cantidades de mayor a menor: a) 8456 cm2 b) 0,00086 km2 c) 0,8 dam2 71 Realiza las siguientes transformaciones: a) 7,5 dam3 ® L c) 0,00065 km3 ® m3 b) 875 mL ® dm3 d) 378 dm3 ® L 72 Realiza las siguientes transformaciones: a) 805 cL ® hL c) 2,5 L ® mL b) 0,35 dal ® dL d) 48 mL ® daL Instrumentos de medida 73 Observa los termómetros de las fotografías. Uno se usa para medir la temperatura del aire. Otro, para conocer la temperatura corporal. Y otro, para saber la temperatura en un horno. Es importante elegir el tipo de termómetro adecuado al rango de temperaturas que queremos medir. a) ¿Para qué se utilizan los termómetros A, B y C? b) ¿En qué unidad mide la temperatura cada termómetro? c) Uno de los termómetros te permite medir, a la vez, la temperatura en dos escalas. Úsalo para ver la equivalencia y completa en tu cuaderno. 0 °C ® °F 20 °C ® °F -5 °C ® °F 40 °C ® °F Llamamos precisión o sensibilidad de un aparato a la cantidad mínima que nos permite medir. Completa la tabla en tu cuaderno. Precisión o sensibilidad Termómetro de ambiente Termómetro clínico Termómetro de horno c o m p r u e b o lo a p r e n d i d o 1 Según su valoración ¿Nos permiten identificar la materia? cuantitativas color extensivas temperatura masa PROPIEDADES DE LA MATERIA características ¿Dependen del tamaño de la materia? Sí Sí No No b) d) A B C 29 28 LAS ACTIVIDADES FINALES 5 Organiza la información y aplica los saberes básicos a diferentes contextos y situaciones en las actividades que encontrarás en ORGANIZO Y COMPRENDO LO APRENDIDO. Piensa críticamente. Analiza una noticia y responde las preguntas que potenciarán la reflexión y visibilizarán tu pensamiento. Establece conexiones entre la física y la química y otras ramas del saber. Contribuirán a que comprendas la diversidad del mundo en el que vives. No te pares. Concluye el reto y comunica lo que has conseguido a las personas que te rodean, compartiendo los resultados con tu entorno cercano. Así estarás contribuyendo a la construcción de un mundo mejor para todas las personas. 58 C I E N C I A Y A R T E . ¿Has pensado cómo se elaboran las esculturas metálicas que vemos en museos, plazas o edificios? Se utiliza la técnica del moldeo a la cera perdida. Se puede aplicar a esculturas, joyería o piezas metálicas. La técnica sigue los siguientes pasos: 1. Se elabora un prototipo en un material blando. Se puede realizar directamente o elaborarse mediante un diseño 3D. 2. Se realiza un molde del prototipo. Será el negativo de la pieza. Tradicionalmente se elaboraba un molde de escayola. Actualmente se puede conseguir mediante una impresora 3D, en plástico o silicona. El molde se puede utilizar repetidas veces para elaborar piezas iguales. 3. Se rellena el molde con cera. 4. Se cubre el objeto de cera con pasta refractaria y se deja que fragüe. 5. Se sustituye la cera por el metal fundido. 6. Solo queda esperar a que baje la temperatura para romper el molde y recuperar la escultura metálica, a la que hay que quitarle el sobrante y pulir. a) En el proceso hay dos materiales que cambian de estado. ¿Cuáles son? ¿Qué cambio experimentan? b) Busca a qué temperatura se producen esos cambios de estado y justifica su diferencia. c) Para realizar el vaciado de la escultura se utiliza una mezcla de agua y escayola que luego se deja solidificar. ¿Es esto un cambio de estado físico? ¿Cómo lo sabes? 59 Cuando te duchas, especialmente en invierno, puedes observar que los cristales o los espejos del cuarto de baño se empañan. ¿Por qué ocurre esto? Copia en tu cuaderno las afirmaciones correctas. Con el agua caliente de la ducha se forma vapor de agua, que se condensa al tocar la superficie fría del espejo. El cambio de estado que ocurre en la superficie del espejo es una evaporación. El cambio de estado que ocurre en la superficie del espejo es una condensación. Para que el vapor se condense, la superficie del espejo debe estar a menor temperatura que el vapor de agua. Para que el vapor se condense, la superficie del espejo debe estar a mayor temperatura que el vapor de agua. 60 Al calentar suavemente el chocolate observamos: Comienza a fundir a los 28 ºC y está totalmente fundido a los 50 ºC. La temperatura ha aumentado continuamente. Analiza la experiencia y responde. a) ¿Tiene el chocolate una temperatura de fusión determinada? b) ¿Es el chocolate una sustancia pura? c) La publicidad de algunos bombones destaca que «funden en la boca». Interpreta esta expresión. 61 Relaciona en tu cuaderno las diferentes explicaciones de los estados del agua con los fenómenos meteorológicos que producen. Gotas de agua congeladas que aumentan de tamaño y caen por su peso. Nieve Cuando hay mucha humedad y hace frío, el agua se condensa o se sublima Vaho Condensación del aire que expulsan los seres vivos. Granizo El agua de las nubes se congela y caen pequeños cristales de hielo. Estela blanca de los aviones Condensación del agua de la atmósfera formando gotas. Rocío y escarcha Congelación del agua líquida que sale de los motores de un avión. Nubes c o m p r u e b o lo a p r e n d i d o 1 2 54 53 Esta gráfica corresponde al enfriamiento de un gas que está encerrado en una ampolla. T (°C) 100 80 50 0 t (min) 30 20 10 0 Indica en tu cuaderno cuál de las siguientes afirmaciones es falsa. a) A los 8 min, todo el gas se ha licuado. b) A los 5 min, solo hay gas en la ampolla. c) Cuando la ampolla se enfría a 50 °C, en su interior solo hay líquido. Si dejamos que la ampolla llegue a 0 °C y la volvemos a calentar, ¿a qué temperatura hervirá el líquido en su interior? 54 El vapor de agua que sale de un cazo con agua hirviendo se encuentra a 100 °C. Sin embargo, el vapor de agua que sale del agua caliente de la ducha no está a una temperatura de 100 °C. ¿Cómo es esto posible? Señala la respuesta correcta. Porque el cambio de líquido a gas en el agua caliente de la ducha no es una ebullición, sino una evaporación. Porque el vapor de agua que procede del agua caliente todavía no ha cambiado de estado. Porque el agua de la ducha no es una sustancia pura y su temperatura de ebullición es mucho más baja. 55 Revisa lo que has aprendido e indica en tu cuaderno, de forma razonada, en cuál de los casos siguientes se seca antes la ropa. 56 Analiza la noticia y contesta. Sistemas de nebulización: el vapor milagroso para mantener fresco tu hogar En época de calor, no hay nada tan milagroso para refrescar la temperatura como el agua . Simple y clara . Cuando las altas temperaturas hacen su aparición , los sistemas de nebulización son la mejor garantía para disfrutar de un buen plan al aire libre. De forma similar a un kit de riego, pulverizan agua en gotas muy finas que, al contacto con el aire, se evaporan con rapidez absorbiendo el calor ambiental . Pueden rebajar hasta 10 °C la temperatura ambiente. elmundo.es a) Explica cómo funciona un sistema de nebulización. ¿Qué es el vapor que produce? b) Indica cuál es la temperatura más alta que se alcanzó en verano en tu localidad. A esa temperatura, ¿se produce la evaporación o la vaporización del agua? Explícalo. c) Cuando el agua pasa de líquido a gas, ¿absorbe o desprende calor? d) ¿Por qué se enfría el ambiente cuando se evapora el agua pulverizada? e) ¿Se obtiene el mismo efecto si dejamos un barreño con agua cerca de donde estamos? ¿Por qué? f ) Señala otros lugares en los que sería útil emplear sistemas de nebulización para rebajar la temperatura. 57 Uno de los graves problemas que intenta frenar el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) número 13 es el deshielo de los polos y glaciares. Hay estudios que muestran que la temperatura de los océanos ha aumentado en los últimos años. a) ¿Cómo influye la temperatura de los océanos en el deshielo? ¿Qué cambio de estado tiene lugar? b) ¿Qué consecuencias crees que puede tener el deshielo? c) Investiga qué medidas de prevención se sugieren desde los ODS y escribe diez recomendaciones para colgar en el aula. 2 A B C D 53 83 Una de las consecuencias del calentamiento global y del cambio climático asociado es la presencia de fenómenos extremos: huracanes, sequias o inundaciones. Analiza la noticia. Lluvias torrenciales en España […] En Cataluña , donde ayer [1/09/2021] cayeron en tres horas 252 litros por metro cuadrado sobre Alcanar [Tarragona] –más de la mitad de las precipitaciones de un año, que son 490 L/m2–, el Govern valora declarar zona catastrófica a los municipios afectados [...]. Agencia EFE Para medir la cantidad de lluvia que cae en un lugar se utiliza el pluviómetro. Se trata de un recipiente que se coloca en un campo abierto y mide la altura que alcanza el agua. Una altura de 20 cm (200 mm) indica que han caído 200 litros por metro cuadrado (L/m2). Para determinar la intensidad de la lluvia hay que saber en cuánto tiempo se alcanzó ese nivel. Según la AEMET las lluvias se pueden clasificar en función de su intensidad: Fuertes, si el ritmo de caída de la lluvia está entre 15 y 30 mm/hora. Muy fuertes, si el ritmo de caída está comprendido entre 30 y 60 mm/hora. Torrenciales, si el ritmo de caída es superior a 60 mm/hora. Lee el texto y calcula: a) La cantidad de lluvia que cayó en Alcanar en L/m2 durante una hora. b) Haz el cambio de unidades de L/m2 a m3/m2 . Verás que el resultado está expresado en m. Como sale un número muy pequeño, exprésalo en mm. c) Compara el dato de la precipitación en Alcanar con la clasificación de la intensidad de las lluvias de la AEMET. ¿Qué tipo de lluvia era? 1 Reducir la producción y el consumo de envases Trabajo de toda la clase: Elaborad una lista de los tipos de envase de comida y bebida que utilizáis. Organizadlos por tipo de material y por tamaño. Distribuid la clase en grupos de trabajo y repartid los tipos de envase de los que se ocupará cada uno. Pedid permiso a la dirección escolar para colocar en el centro una o varias cajas bien visibles donde se puedan depositar envases para llevarlos luego al contenedor correspondiente. Además de la recogida de envases, pensad qué acciones podéis desarrollar para frenar el consumo de envases. ¿A quiénes debéis dirigir vuestra campaña? ¿Qué medios digitales podéis usar para difundirla? Trabajo en pequeño grupo: Para cada tipo de envases, elaborad un pequeño cartel que lo represente. Escribid en él dos o tres frases que justifiquen su recogida selectiva. Indicad si se deben aplastar o no, si es mejor dejarlos enteros o romperlos, etc. A lo largo de esta unidad has estudiado las propiedades de la materia y la medida de algunas magnitudes, y has aprendido a a reducir el consumo de envases de todo tipo y a reciclarlos. R E T O ¡ C O N S E G U I D O ! 31 En cada etapa de este itinerario cuentas con el apoyo de… Una TABLA PERIÓDICA que te servirá como herramienta de consulta. Un CUADERNO DE AVANCES CIENTÍFICOS que te ayudará a comprender la importancia de la ciencia en nuestra sociedad. DIFUNDE TU RETO 6 Tabla periódica de los elementos Anexo 6 138,9 57 La Lantano 140,1 58 Ce Cerio 140,9 59 Pr Praseodimio 144,2 60 Nd Neodimio (145) 61 Pm Prometio 150,4 62 Sm Samario 152,0 63 Eu Europio 157,3 64 Gd Gadolinio 158,9 65 Tb Terbio 162,5 66 Dy Disprosio 164,9 67 Ho Holmio 167,3 68 Er Erbio 168,9 69 Tm Tulio 173,0 70 Yb Iterbio 175,0 71 Lu Lutecio 7 (227) 89 Ac Actinio 232,0 90 Th Torio 231,0 91 Pa Protactinio 238,0 92 U Uranio (237) 93 Np Neptunio (244) 94 Pu Plutonio (243) 95 Am Americio (247) 96 Cm Curio (247) 97 Bk Berkelio (251) 98 Cf Californio (252) 99 Es Einstenio (257) 100 Fm Fermio (258) 101 Md Mendelevio (259) 102 No Nobelio (262) 103 Lr Lawrencio Lantanoides Actinoides GRUPO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 PERIODO 1 1,008 1 H Hidrógeno 4,003 2 He Helio 2 6,94 3 Li Litio 9,012 4 Be Berilio 10,81 5 B Boro 12,01 6 C Carbono 14,01 7 N Nitrógeno 16,00 8 O Oxígeno 19,00 9 F Flúor 20,18 10 Ne Neón 3 22,99 11 Na Sodio 24,31 12 Mg Magnesio 26,98 13 Al Aluminio 28,09 14 Si Silicio 30,97 15 P Fósforo 32,06 16 S Azufre 35,45 17 Cl Cloro 39,95 18 Ar Argón 4 39,10 19 K Potasio 40,08 20 Ca Calcio 44,96 21 Sc Escandio 47,87 22 Ti Titanio 50,94 23 V Vanadio 52,00 24 Cr Cromo 54,94 25 Mn Manganeso 55,85 26 Fe Hierro 58,93 27 Co Cobalto 58,69 28 Ni Níquel 63,55 29 Cu Cobre 65,38 30 Zn Cinc 69,72 31 Ga Galio 72,63 32 Ge Germanio 74,92 33 As Arsénico 78,97 34 Se Selenio 79,90 35 Br Bromo 83,80 36 Kr Kriptón 5 85,47 37 Rb Rubidio 87,62 38 Sr Estroncio 88,91 39 Y Itrio 91,22 40 Zr Circonio 92,91 41 Nb Niobio 95,95 42 Mo Molibdeno ( 97) 43 Tc Tecnecio 101,1 44 Ru Rutenio 102,9 45 Rh Rodio 106,4 46 Pd Paladio 107,9 47 Ag Plata 112,4 48 Cd Cadmio 114,8 49 In Indio 118,7 50 Sn Estaño 121,8 51 Sb Antimonio 127,6 52 Te Telurio 126,9 53 I Yodo 131,3 54 Xe Xenón 6 132,9 55 Cs Cesio 137,3 56 Ba Bario 57-71 Lantanoides 178,5 72 Hf Hafnio 180,9 73 Ta Tántalo 183,8 74 W Wolframio 186,2 75 Re Renio 190,2 76 Os Osmio 192,2 77 Ir Iridio 195,1 78 Pt Platino 197,0 79 Au Oro 200,6 80 Hg Mercurio 204,4 81 Tl Talio 207,2 82 Pb Plomo 209,0 83 Bi Bismuto (209) 84 Po Polonio (210) 85 At Astato (222) 86 Rn Radón 7 (223) 87 Fr Francio (226) 88 Ra Radio 89-103 Actinoides (267) 104 Rf Rutherfordio (270) 105 Db Dubnio (269) 106 Sg Seaborgio (270) 107 Bh Bohrio (269) 108 Hs Hassio (278) 109 Mt Meitnerio (281) 110 Ds Darmstadtio (281) 111 Rg Roentgenio (286) 112 Cn Copernicio (284) 113 Nh Nihonio (285) 114 Fl Flerovio (289) 115 Mc Moscovio (293) 116 Lv Livermorio (293) 117 Ts Teneso (294) 118 Og Oganesón 40,08 20 Ca Calcio Masa atómica (u) Símbolo (los elementos artificiales, como Tc, se representan con caracteres blancos) Nombre Número atómico El hidrógeno, aunque está a la izquierda de la tabla periódica, no es un metal. SEMIMETALES NO METALES METALES GASES NOBLES 175 174 El tel escopio espac i al J ames Webb «Desde luego este año van a ser unas Navidades distintas, aunqu e muy e sp e c i al e s : el 25 d e sp ega por f in el Jame s Webb , ¡un buen regalo de Navidad! [2021]», comenta desde el Puerto Espacial de Kurú , en la Guayana Francesa , la astrofísica Begoña Vila . [...] Tras licenciarse en la Universidad de Santiago, pasar por el Instituto de Astrofísica de Canarias y doctorarse en Reino Unido, en 2006 se trasladó con su familia a Canadá [...] para trabajar [...] en un proyecto que la ha mant enido muy ocupada hasta hoy [diciembre de 2021]: un instrumento doble con el que la Agencia Espacial Canadiense (CSA) contribuye al Webb. «Está constituido por un sensor de guía (FGS, fine guidance sensor) que se encarga de apuntar y mantener el obser vatorio estable para que otros instrumentos puedan tomar imágenes y espectros correctamente, y de una cámara-espectrógrafo (NIRISS, near infrared imager and slitless spectrograph) con la que se analizarán exoplanetas y las primeras galaxias y estrellas que se formaron después del big bang», explica Vila . [...] Vi l a ya ha co l aborado en el v í deo of ici al de l a NASA donde se explican los 29 Días al Límite que experimentará el obser vatorio tras su lanzamiento: «Son 29 días de terror. Este telescopio es el más grande qu e se pu ede mandar dobl ado en un coh et e, y se tiene que desplegar en órbita . Si no se abre el parasol , no se va a enfriar y eso es crucial para su funcionamiento; si el espejo secundario no baja , no l legará la luz, y así sucesivamente. Estaremos muy pendientes de este primer mes y de que se enciendan los instrumentos». «Estoy superilusionada con ver sus primeras imágenes [...]. Luego ya vendrán los temas de ciencia que todos esperamos: las primeras estrellas y galaxias de nuestro universo, buscar bioseñales en atmósferas de otros planetas... Va a ser muy emocionante». www.agenciasinc.es Ma r í a Begoña Vi l a Co st a s 1963. Vigo, Pontevedra. Astrofísica. Miembro del equipo desarrollador del Telescopio Espacial James Webb. «Cuando t ienes ni ño s o ni ña s pequeño s , t ú pa ra el l o s e res s u mad re, no ent ienden de nada má s . » > Busca el vídeo al que hace referencia el texto y haz un resumen de lo que en él se presenta. > Piensa: ¿por qué se envió el telescopio doblado en un cohete? ¿Por qué crees que se ha ubicado tan lejos de la Tierra, donde no pueden enviarse misiones de reparación en caso de averías? > Busca información sobre las últimas imágenes tomadas por este telescopio. Descríbelas, elige la que más te guste y elabora un pequeño informe sobre ella. ▶ ¿Qué representa? ▶ ¿A qué distancia se encuentra el motivo fotografiado? > Luego presenta tu informe en clase. El conjunto se asienta en una aeronave o spacecraft sobre la que está el gigantesco escudo solar o parasol , dividido en cinco capas, que lo prot egen del calor y l a luz que l legan desde el Sol y la Tierra . Encima se sitúa el telescopio en sí mismo, formado por el espejo primario de 6,5 m con 18 piezas hexagonales. Está fabricado de berilio revestido de oro, un metal precioso que ref leja muy bien la débil luz infrarroja para su posterior detección . Ju st o d e t rá s d e l e sp e j o s e gm e n t a d o s e h a mo n t a d o u n mó du l o c i e n t í f i c o c o n cuatro i nstr umento s . [ . . . ] Un e sp e j o secundario ref lejará la luz del primario en e s t o s i n s t r u m e n t o s . A d e m á s , l a n a v e cuenta con otros elementos, como antenas, estabi li zadores y un sensor de guiado f ino (FGS) para ori entarse con enor - me preci sión . www.agenciasinc.es Espejo primario (18 espejos hexagonales) Cámaras y otros sensores Escudo protector de la radiación solar Ordenadores y otros instrumentos Espejo secundario Antena Paneles solares Dimensiones: 21 m largo ◊ 14 m ancho ◊ 8 m alto. Masa: 6,2 toneladas Duración del trayecto: 29 días Día 1 Día 3 Día 8 Día 9 Día 29 +33 min En 2022 s e re c ib ie ron l a s pr ime ra s imágenes tomada s por el teles cop io James Webb. Lanzamiento Despliegue de la antena de comunicaciones Despliegue del escudo solar Despliegue del espejo primario Despliegue de la estructura del espejo secundario Despliegue de los paneles solares Maniobra de puesta en órbita 30 31
Envases y más envases Seguro que en más de una ocasión has consumido comida o bebida envasada. ¿Has pensado cómo se elaboran los envases? Se toman medidas de manera que en el envase quepa el contenido y no sobre espacio. Un equipo de diseño establece su forma para que se puedan empaquetar muchos iguales y se transporten con facilidad. También se elige un material adecuado a su contenido y que sea barato. ¿Tiramos este esfuerzo a la basura? Unos envases se podrán reutilizar para distintos usos y de otros podremos aprovechar el material del que están hechos. ¡Un buen reto para abordar! La materia y la medida 1 R E T O Reducir la producción y el consumo de envases 8
Con este reto vas a cont r ibui r a… «Para 2030, disminuir de manera sustancial la generación de desechos mediante políticas de prevención , reducción , reciclaje y reutilización». (Meta 12.5) ¡Hacia un mundo más sostenible! En 2015 la ONU aprobó un catálogo de Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Su objetivo es lograr una sociedad más igualitaria y respetuosa con el medioambiente. Para reducir el uso de envases, conocerás los materiales disponibles en nuestro planeta y sabrás cómo utilizarlos de forma eficiente. Esto nos permitirá vivir mejor y facilitará que las generaciones futuras también puedan disfrutar de los recursos naturales. Di cuáles de las siguientes características de un objeto, o de lo que le sucede a un objeto, puedes medir con los instrumentos que tienes a tu alcance: • Longitud. • Tiempo. • Temperatura. • Peso. • Olor. • Sabor. • Dureza. • Presión. • Velocidad. • Volumen. • Superficie. • Color. Indica qué instrumentos tienes en tu casa que te permitan medir las características que señalaste en la actividad anterior. INTERPRETO LA IMAGEN Observa los instrumentos de las imágenes. ¿Para qué sirven? ¿Alguno de ellos tiene dos escalas de medida? Identifícalas. Utiliza la imagen para señalar la relación entre las escalas. Busca tres valores en los que indiques el número que representa esa cantidad en las dos escalas. H A Z M E M O R I A EN ESTA UNIDAD. . . La materia y sus propiedades. La medida. Instrumentos de medida. Medidas indirectas. Cambio de unidades. 9
LAS CIENCIAS FÍSICA Y QUÍMICA La ciencia es una actividad que trata de dar explicación racional a lo que sucede. Se divide en ramas, como la física , la química , la biología , etc., que estudian distintos tipos de problemas. RESUMEN 1 Razona si los siguientes fenómenos son cambios físicos o químicos: a) Disolver azúcar en agua. b) Quemar leña. c) Triturar un alimento. d) Moldear una pieza de cerámica. e) Conseguir que un helado se derrita. f ) Freír un filete. A C T I V I D A D E S Explica propiedades del agua , como su temperatura , su densidad o su estado físico. Cuando el agua se enfría , se convierte en hielo. Y cuando el agua se calienta , se convierte en vapor. El hielo, el vapor y el agua son la misma sustancia , aunque en un estado físico diferente. Estudia qué elementos forman el agua y cómo se mantienen unidos. Cuando hacemos pasar una corriente eléctrica a través del agua, en los tubos aparecen dos gases, hidrógeno, H2, y oxígeno, O2, que son sustancias diferentes al agua , H2O. Ejemplos de cambios físicos Ejemplos de cambios químicos Cambios de forma o de posición Las mezclas La combustión La oxidación Hidrógeno Oxígeno La física estudia los cambios que experimenta la materia que no modifican su naturaleza . Tras un cambio físico, las sustancias siguen siendo las mismas. La química estudia la composición de la materia y los cambios que modifican su naturaleza . Tras un cambio químico, las sustancias se transforman en otras diferentes. Física Química 10
1 1. La materia y sus propiedades Materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. El banco en que te sientas, el libro que lees o tu propio cuerpo son materia . También es materia la madera, el agua, el aire, etc. Cuando l a mat er i a forma obj eto s c on límit e s d e f i n i do s (c omo e l b a n c o) , l a d e n omi n amo s cuerpo. Cuando l a mat er i a no t i en e l ímit e s d e f ini do s (c omo el ai re) , l a d enominamo s si st ema mat eri al. Con algunos sistemas materiales se pueden fabricar cuerpos (con la madera se puede elaborar un banco), pero con otros no se pueden construir objetos con límites propios y hay que manejarlos en un recipiente (el aire en el balón). R E T O 2 ¿Deben tener las mismas propiedades los envases fabricados para contener alimentos que aquellos destinados a juguetes o cromos? ¿Por qué? 3 ¿Qué propiedades crees que podrían presentar los envases para mejorar su reciclado? Detectar el aire Algunos sistemas materiales, como el aire, son difíciles de detectar. Observa esta experiencia. 1. Echa agua en un recipiente grande y transparente y marca el nivel. 2. Pon el vaso vacío boca abajo e introdúcelo en el recipiente. Sujétalo para que no voltee y, cuando llegue al fondo, marca el nivel del agua. 3. Sin sacar el vaso del agua, inclínalo para que vayan saliendo las burbujas. 4. Cuando termine, marca el nivel del agua. 4 ¿Cómo sabes que había aire en el vaso? 5 ¿Puedes saber cuánto aire había? Indícalo en tu cuaderno. 6 Indica si los siguientes elementos son materia: a) Lápiz. b) Música. c) Archivo mp3. d) Gas carbónico. e) Escritura. f ) Gato. g) Luz. h) Arena. i ) Algodón. 7 Clasifica los siguientes elementos como cuerpo o sistema material: a) Libro. d) Zumo. g) Botella de agua. b) Teléfono. e) Aire. h) Pájaro. c) Aluminio. f ) Atmósfera. i ) Luna. A C T I V I D A D E S Conclusiones 11
1. La materia y sus propiedades 1.1. Propiedades de la materia Propiedades de la materia son aquel los aspectos de la mi sma que podemos valorar. Estas propiedades se pueden clasificar según diferentes criterios. Obser va el esquema . 8 El texto siguiente describe el contenido del vaso que se muestra en la imagen: «El aceite es un líquido amarillo insoluble en agua. Flota sobre ella porque su densidad (0,9 g/cm3) es menor que la del agua (1,0 g/cm3). En el vaso hay 50 cm3 de aceite y 120 cm3 de agua y están a 20 °C». a) Haz una lista en tu cuaderno de las propiedades de la materia que se mencionan. b) Identifica cada propiedad según el esquema que se muestra en la página. A C T I V I D A D E S ¿Nos permiten identificar la materia? No Sí Ejemplos: la densidad , la dureza y la conductividad . Ejemplos: la masa , el volumen y la temperatura . Es blanda. Color rojo. Masa: 20 g. Mide 4,5 cm ´ 1,5 cm ´ 1 cm. Se valoran con un número y una unidad . Por ejemplo, tiene una masa de 800 g y su temperatura es 180 °C. Propiedades cuantitativas Tienen un valor característico para cada sustancia , lo que permite identificarla . Su valor no depende de la cantidad . Propiedades características o específicas Están presentes en materia de todo tipo y pueden tener cualquier valor. Propiedades generales Dependen del tamaño del objeto. Por ejemplo, la masa o la longitud . Propiedades extensivas Se describen con palabras. Por ejemplo, es blanda y de color amarillo. Propiedades cualitativas No dependen del tamaño. Por ejemplo, el color o la densidad . Propiedades intensivas Sí No ¿Cómo las valoramos? ¿Dependen del tamaño de la materia? PROPIEDADES DE LA MATERIA 12
Indica la cantidad de masa por unidad de volumen : d m V = Los tres cilindros tienen la misma masa . El hierro y el latón presentan densidades similares; el aluminio es menos denso. Densidad Es la cantidad de sustancia que se puede disolver en 100 g de agua . Solubilidad en agua Mide la resistencia al rayado. Se valora en una escala de 1 a 10. El talco es el material más blando, se raya con la uña . Su dureza es 1. El diamante es el más duro, puede rayar cualquier otro. Su dureza es 10. Dureza Los metales son buenos conductores de la electricidad y el calor, mientras que la madera o el plástico son malos conductores. Conductividad eléctrica y térmica Es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. A la presión de 1 atmósfera , el agua funde a 0 8C. Temperatura de fusión Es la temperatura a la cual hier ve un líquido. A la presión de 1 atmósfera , el agua hier ve a 100 8C. Temperatura de ebullición 1 Propiedades características de la materia 9 Relaciona enn tu cuaderno cada uno de los siguientes objetos con la propiedad específica que más determina su uso. Hilo de cobre Temperatura de fusión Olla de acero Conductividad eléctrica Tapón de corcho Solubilidad en la leche Cacao en polvo Densidad Líquido anticongelante Conductividad térmica 10 En una probeta (A) tienes cierta cantidad de agua y en otra (B) una determinada cantidad de alcohol. Indica cuáles de estas propiedades te permitirán diferenciar una sustancia de la otra. a) Masa. c) Olor. e) Temperatura de ebullición. b) Color. d) Volumen. f ) Densidad. A C T I V I D A D E S A B En 100 g de agua se pueden disolver 200 g de azúcar. El aceite no se disuelve en agua. Latón Hierro Aluminio Talco Diamante 13
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