Estados de agregación

Los estados de agregación de la materia se pueden definir como aquellas formas o fases con características propias en los que toda la materia puede existir y se distinguen tanto por su estructura atómica, como por su apariencia y la temperatura a la que se encuentran.

Los estados de agregación existentes (o por lo menos hasta ahora) son:

-Plasma (muy caliente)

-Gas

-Liquido

-Solido

-Cubo cuantico o condensado de Bose-Einstein

-Condensado de Fermi (el mas frío)

Describamos cada uno de ellos en orden del mas caliente al mas frio...

Plasma

El estado plasmático presenta las siguientes características:

-Es un gas ionizado por las coaliciones generadas por la temperatura

-También es un fluido (no necesariamente tienen que ser líquidos) con cargas eléctricas

-Conduce la electricidad

-Es afectado por los campos electromagneticos

-Los electrones se desprenden del nucleo, dejando atomos sueltos

-Su temperatura es de mas de 15000° K

-Existe bajo condiciones extremas, prácticamente nulas y no muy duraderas en la Tierra

• Soles (estrellas)
• Aurora boreal
• Relámpagos

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Gaseoso

Los gases existen en mucho mas abundancia en la Tierra, ya que esta favorece las condiciones para que existan a temperaturas donde se permite la vida.

Los gases, en general, presentan las siguientes propiedades:

1. Sus moléculas se mueven con libertad, ya que su fuerza de cohesión es muy alta
2. Se expanden ocupando el mayor espacio posible, por lo tanto no tienen forma definida
3. Su temperatura interna es alta
4. Son penetrables y comprensibles
5. Ejercen presión sobre las paredes del recipiente que los contiene y sobre-comprimen los objetos del gas

-Oxigeno

-Hidrógeno

-Nitrógeno

-Vapor de agua

Liquidos

Los líquidos están presentes en toda la Tierra, ya que son por decirlo así "el termino medio" de los estados de agregación, por lo tanto, en temperaturas extremas (en los casos mas comunes como el agua) cambian facilmente su acomodo molecular y por lo tanto de estado de agregación.

Las propiedades de los líquidos son las siguientes:

*Fuerza de cohesión molecular regular, por lo que se encuentras algo esparcidas

*Adquieren mayor movilidad y por lo tanto fluidez

*Es impenetrable, por lo que se desplaza

*Es incomprensible, tiene un volumen definido

*Su forma es indefinida, toma la forma de lo que lo contenga

-Agua

Solidos

Los solidos es la manera mas representativa de la materia, ya que la mayor parte de la materia que podemos apreciar se encuentra en este estado.

Sus caracteristicas generales son:

+Moleculas mas juntas

+Mayor fuerza de cohecion molecular

+Movimientos limitados, pero con mucha vibracion

+Rigidos

+Forma y volumen estan definidos

+No se pueden comprimir

+Presentan resistencia a fragmentarse

+No fluyen

+Algunos pueden sublimarse (no pasan por liquido para hacerse gas)

• Madera
• Hielo

Cubo cuantico o condensado Bose-Einstein

Este estado de agregación es de los mas recientes que se han descubierto hasta ahora, ya que esas condiciones no se habían podido suscitar en la tierra, y menos ahora con lo del calentamiento global.

Esto es lo que lo diferencia de los otros estados de agregación:

#Moleculas demaciado juntas

#Átomos en su nivel minimo de energia

#Presente a temperaturas cercanas a 0°K (aprox. 3°K)

#Presenta superconductividad

#Se presenta lo llamado "super-solido" y "super-átomo"

Condensado de Fermi

Este es el mas nuevo de los estados de agregación, ya que la materia se encuentra a =° K o "cero absoluto", esto solo se ha podido originar en laboratorios, ya que en el universo aun no se sabe a ciencia cierta si se encuentran en este estado o en el de Cubo Cuantico.

Las propiedades que adquiere la materia aqui son las siguientes:

a)Particulas sin energía

b)Completa superfluidez y superconductividad

c)Adquiere propiedades onda-partícula

d)Hasta ahora solo es posible en los laboratorios

FLuidos

Bien, ahora concentrémonos un poco en los fluidos, como ya mencionamos no solo los liquidos son fluidos, sin embargo es mas fácil estudiarlos tanto por encontrarse en la Tierra en mayor abundancia y que tienen características especiales y que nos han ayudado (y aun lo hacen) a resolver ciertos problemas debido a algunas propiedades que poseen, ademas de las ya mencionadas para los líquidos, se encuentran las siguientes:

-Tension superficial: Propiedad consecuencia que las moléculas mas superficiales forman especies de cadenas-redes muy compactas y que actúan como si fuesen una membrana
-Capilaridad:Propiedad que hace que el nivel de un liquido aumente cuando se encuentra dentro de un tubo delgado y largo

-Viscosidad:Propiedad de los líquidos de desplazarse sobre la superficie de un sólido

-Adherencia: Propiedad de unirse a las moléculas de un solido

-Cohesión: Unión entre las moléculas de las substancias

Presion

Este resultado de aplicar una fuerza en cierta área, nos ayuda a conocer, por ejemplo con el agua, que tan profundo podemos llegar dentro de un liquido para que este no nos mate, ademas de como debe de diseñarse tanto equipos de buseo como submarinos para que no afecte la presión del agua que hay sobre ellos.

Su formula es:

P=f/a N/m2 =Pascal

P=presión

f=fuerza(Newtons)

a=área(Metros cuadrados)

Densidad

La densidad o masa especifica es otro de los factores que nos a ayudado (nuevamente ejemplo=agua) a calcular la densidad de otros cuerpos al depositarlos en agua, si estos flotaban, eran menos densos que el agua, pero si se hundían, eran mas densos que esta. Ya que es la relación de la masa y el volumen que esta ocupa, esta es su formula y su unidad de medida:

D=m/v kg/m3

Peso especifico

Esto es la relación que existe entre el peso de un cuerpo y el volumen que ocupa, siendo su formula la siguiente junto con sus equivalentes:

Pe=p/v =(m*g)/v =Dg = f/v

-Pe:Peso especifico

-p: peso (Nw)

-v: volumen (m3)

-m: masa (kg)

-g: gravedad (9.8m/s2)

-D: densidad

-f: fuerza (Nw)

Presion hidrostatica

Es la presión ejercida dentro de los líquidos a un cuerpo que no es de la misma naturaleza del liquido, su formula para calcular es:

Ph=Pe*h =(p*h)/v =(m*g*h)/v =D*g*h

+Ph: Presion hidrostatica (Pascales)

+Pe: Pesoespecifico

+h: Altura (m)

+p: Peso (Nw)

+v: Volumen (m3)

+m: Masa (kg)

+g: Gravedad (9.8m/s2)

+D: Densidad (kg/m3)

Como antes se había mencionado, la presión ejercida para las personas y submarinos debe calcularse para saber cual punto es el limite para que estos no colapsen, esta es la formula con la que se puede obtener el resultado, el cual variara dependiendo del material y de los demas datos de los que se estén hablando.