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IED SAN JOSÉ DE CASTILLA.
“UN CAMINO PARA LA CONVIVENCIA Y LA COMUNICACIÓN EN RED CON EL MUNDO”
AREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL J. M Docente Stella Vásquez Ávila
ESTADOS DE LA MATERIA.
La materia se puede presentar en cinco estados, a saber;
estado sólido, liquido, gaseoso, plasmático y súper fluido o
condensación de Bose- Einstein.
Durante los años de estudio de la primaria se estudió los
estados fundamentales sólido, líquido y gaseoso.
Probablemente también hayas alcanzado a estudiar sobre el
estado plasmático.
En este momento haremos una remembranza de las
características de estos estados de la materia.
En el estado sólido, los cuerpos se caracterizan por tener forma y volumen definido. Es decir, aunque los
cambiemos de recipiente, su forma y volumen no presentara variaciones. En los sólidos, las partículas están muy
cerca unas de otras, debido a que las partículas que lo forman están muy cerca unas de otras y también las
fuerzas de atracción entre ellas son muy fuertes. Por esta razón, tienen poco movimiento y forma redes o
estructuras muy rígidas.
Los cuerpos que se encuentran en estado líquido se caracterizan por que conservan el volumen pero varía la
forma de acuerdo a la del recipiente que lo contiene. Sus partículas se encuentran ligeramente más separadas,
las fuerzas de atracción son menos fuertes que en los sólidos El hecho de estar levemente separadas sus
partículas hace posible que se deslic3en las partículas una sobres otras con facilidad, motivo por el cual a los
líquidos también se les denomina fluidos. Algunos líquidos fluyen con facilidad como el agua o el alcohol, otros
como la miel, el aceite y la glicerina, fluyen lentamente. Esta propiedad se denomina Viscosidad.
Los cuerpos en Estado gaseoso, no tienen volumen ni forma definida, toman la forma del recipiente que los
contiene, tendiendo a ocupar todo el volumen que tienen disponible. En los gases, las partículas se encuentran
muy alejadas entre sí, dando lugar a que las fuerzas de atracción entre estas sean prácticamente nulas; razón
por la cual los gases presentan mayor movimiento que los líquidos. Los gases se pueden expandir mucho y
también comprimir con facilidad.
El estado plasmático se presenta
cuando un gas se calienta a
temperaturas
extremadamente
elevadas, los átomos que lo componen
se descomponen en núcleos (protones
y neutrones) y electrones libres. El
estado plasmático es poco común en
la tierra, ya se presenta en las altas
capas de la atmosfera, donde la
radiación solar arranca los electrones
de los átomos. Se calcula que
constituye el 99% de la materia en el
resto del universo.
IED SAN JOSÉ DE CASTILLA.
“UN CAMINO PARA LA CONVIVENCIA Y LA COMUNICACIÓN EN RED CON EL MUNDO”
AREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL J. M Docente Stella Vásquez Ávila
El súper fluido es un estado que se consigue cuando un gas, como el
helio, un gas como el helio, se licua a altas presiones y temperaturas
cercanas al cero absoluto. La sustancia se comporta como un líquido
que trepa por las paredes y escapa. Presenta muy poca fricción y
viscosidad.
Una de las predicciones de la física cuántica es que todas las
partículas microscópicas del universo, todos los átomos, todos los
electrones, todos los protones, …, se agrupan en dos grandes familias
a las que se les ha dado el nombre de “bosones” y “fermiones” en
honor de sus descubridores, Satyendra Bose y Enrico Fermi. ¿Cómo se distinguen los bosones de los
fermiones? Aparte de por su “spin”, hay propiedades de la partícula individual que permiten saber si estamos
frente a un bosón o a un fermión, pero la diferencia más notable está en su comportamiento colectivo, cuando
hay muchos de ellos juntos. Simplificando, a los “fermiones” no les gusta ser iguales, mientras que a los
“bosones” les encanta actuar de la misma manera.
Para entender este comportamiento de “bosones” y “fermiones”, vamos a proponer una metáfora algo frívola,
pero que puede ayudar a entender lo que ocurre. Imaginemos que hay un grupo de personas que asiste a un
concierto en un auditorio. El solista interpreta una partitura para violín y a todos les gustaría estar lo más cerca
posible del intérprete. Antes de empezar el concierto todo el mundo tiene muchas ganas de hablar, de moverse
por el bar y pocas personas están sentadas. A medida que se aproxima el momento del concierto, la gente va
perdiendo energía, bajan la voz y se acomodan en sus asientos. Como todos se quieren sentar tan cerca como
sea posible del solista (y las entradas no están numeradas), el primero en llegar se sienta en la silla más
cercana, el segundo en la siguiente silla más próxima y así sucesivamente. Éste comportamiento humano es
típico de los “fermiones”. Los “bosones”, por otra parte, se comportan de una manera diferente. Cuando el
segundo ve que la silla favorita ya está ocupada, no se conforma y en vez de irse a la siguiente silla, se
acomodad en la silla favorita, encima de la persona que ya la ocupa. Una situación que parece que a los
“bosones” no parece importarles. De hecho, el tercero también se sienta en la misma silla, hasta que llega un
momento en que una fracción muy elevada de los bosones se encuentra en esa silla favorita. En mecánica
cuántica, las sillas son los estados cuánticos y la más cercana al intérprete, el estado fundamental. En breve, al
disminuir su energía, los “bosones” tienden a ocupar el estado cuántico fundamental.
Lo más sorprendente es que cuando los “bosones” ocupan el estado fundamental, se comportan todos de la
misma manera. Es como si todo el auditorio que se ha sentado en la misma silla, la más cercana al intérprete,
abriera y cerrara los ojos al mismo tiempo, tosieran todos al unísono y aplaudieran con una simultaneidad
perfecta. En términos de la física cuántica, los “bosones” han experimentado un cambio de estado para formar un
“condensado”. Pues bien, este “condensado” de “bosones” es lo que constituye un nuevo estado de la materia, el
“condensado de Bose-Einstein”. No son vaporosos, ni duros, ni fluidos. Realmente no hay palabras exactas para
describirlos, porque vienen de otro mundo: el mundo de la física cuántica. A los físicos Eric A. Cornell, Carl E.
Wieman y Wolfang Ketterle les fue concedido en el año 2001 el premio Nóbel de Física por haberlo logrado.
Cornell y Wieman lograron en 1995 formar condensados de unos dos mil átomos de rubidio. Pocos meses
más tarde, Wolfang Ketterle formó condensados muchos mayores, con centenares de miles de átomos de
sodio.
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AREA CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL J. M Docente Stella Vásquez Ávila
Actividad:
1. Elabora en una hoja block tamaño carta un cuadro donde compare el estado sólido, liquido, gaseoso y
plasmático. Haz énfasis en las propiedades de cada uno de estos estados. (Hoja para entregar,
debidamente marcada).
2. Resuelve el siguiente crucigrama.
Fuerzas que existen entre las moléculas
En este estado la materia tiene más vacío
Entre sus moléculas hay mayores fuerzas intermoleculares
Así es la densidad de los gases
Gracias a esta propiedad de los gases podemos percibir los olores (invertido)
Esto le sucede a las moléculas de agua de los ríos cuando aumenta la energía cinética de sus
moléculas
G. Esto le sucede a las fuerzas moleculares de los líquidos cuando forman vapor
A.
B.
C.
D.
E.
F.
G
H
E
F
A
B
C
D
Bibliografía.
Obstinados navegantes en el océano de incertidumbre. http://ramanujan25449.blogspot.com/2012/06/el-quintoestado-de-la-materia.html 17 de junio de 2012
Ciencias naturales grado sexto. Editorial Santillana 2007 pág. 204
Vida sexto. editorial voluntad 2005 pág. 222 a 225
Hipertexto Santillana 2010 Pág.19