Estados de la materia, densidad y torres de líquidos

¿Qué pesa más: una tonelada de acero o una tonelada de plumas? Esta es una de la adivinanzas que tienen que ver con la Física y que la podemos contestar  con lo que hemos visto en estas dos primeras semanas de clase. La idea del curso es realizar actividades prácticas que les ayuden a entender las ideas y conceptos de la Termodinámica.

Hemos empezado la semana discutiendo acerca de la relación entre los estados de la materia y los átomos. El famoso científico Richard Feynman explicaba: "Si, debido a un cataclismo, todo el conocimiento científico fuera destruido y sólo un enunciado pasara a la siguiente generación de creaturas, ¿qué afirmación contendría la mayor información en la menor cantidad de palabras? Yo creo que sería la hipótesis atómica:  todas las cosas están hechas de átomos, pequeñas partículas moviéndose continuamente, atrayéndose entre sí cuando están cerca, pero repeliéndose cuando se amontonan unos sobre otros".

A lo largo del curso exploraremos la relación entre el mundo de los átomos (microscópico), que no podemos ver a simple vista y lo que podemos medir en realidad (mundo macroscópico). ¿Cómo la humanidad ha alcanzado a conocer que la materia está formada por átomos y moléculas? es una de las preguntas más interesantes e importantes. Por lo pronto, la animación sobre los estados de la materia del pHeT nos permite dar un primer vistazo a diferentes sustancias, sus estados y temperaturas.

Estados de la Materia: Fundamentos





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Una de las tareas del curso es aprender a caracterizar las propiedades de la materia, por lo que saber acerca de la masa, volumen y densidad es muy relevante. Cristian nos compartió un muy buen video sobre este tema:





En clase, les pedí realizar varios experimentos para tener una idea "operacional" sobre masa, densidad y volumen, lo cual quiere decir saber qué instrucciones hay que seguir para medir estas propiedades, así como explorar el significado del número que obtenemos al calcular la densidad. Las actividades fueron medir masa y volumen de un objeto cotidiano, investigar el material de ciertos cilindros "misteriosos", calcular el volumen de tu cuerpo y obtener el volumen de una tonelada de estopa (en lugar de plumas) y una tonelada de aluminio (en lugar de acero). En clase, realizamos las torres de líquidos para medir las densidades de diferentes líquidos y explicar este vistoso experimento.


Una manera de medir el volumen de un objeto tiene que ver con lo que Arquímedes descubrió hace varios siglos: al introducir un objeto en el agua, se desplazará una cierta cantidad de líquido igual al volumen del objeto introducido en él. Una versión moderna de este experimento lo realizó Julio César:


Para profundizar:

Fisicalab: Densidad

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