Biofisica fases de la materia PDF

Title Biofisica fases de la materia
Author Danna Rodriguez
Course Termodinámica I
Institution Universidad Metropolitana Venezuela
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Fases de la materia La materia puede existir en varias formas o estados de agregación diferentes, conocidos como fases, dependiendo del volumen y de la presión y temperatura ambiente. Una fase es una forma de materia que tiene una composición química y unas propiedades físicas relativamente uniformes. Estas fases incluyen las tres familiares (sólidos, líquidos, y gases), así como otros estados más exóticos de la materia (como plasmas, superfluidos, supersólidos). Cada fase es estable solo en ciertos intervalos de temperatura y presión. La transición de una fase a otra normalmente se da en condiciones de equilibrio de fases entre las dos fases y, para una presión dada, esto solo ocurre a una temperatura específica. Podemos representar estas condiciones en una grafica con ejes p y T, llamada diagrama de fases.

Cada punto del diagrama representa un par de valores de p y T (presión y temperatura). En cada punto, sólo puede existir una fase, excepto sobre las líneas, donde pueden coexistir dos fases en equilibrio de fases. Estas líneas dividen el diagrama en regiones de: sólido, líquido y vapor. Las tres curvas (vaporización, fusión y sublimación), se unen en el punto triple, es la única condición en que pueden coexistir las tres fases.

¿Qué es el estado líquido? Se llama estado líquido (o simplemente líquidos) a un estado de la materia que se considera intermedio entre la solidez y lo gaseoso, ya que sus partículas se encuentran lo bastante juntas para conservar una cohesión mínima, a la vez que lo suficientemente dispersas para permitir la fluidez y el cambio de forma. En todo caso, las partículas de un líquido están a medio camino entre la rigidez de lo sólido y la dispersión de lo gaseoso, y son por lo general resultado de la inyección de energía (fusión) en lo primero, o la sustracción de la misma (condensación) en lo segundo. O, también, la variación de las condiciones de presión de cada uno de los casos. Muchos elementos se mantienen en estado líquido a temperatura normal, como el agua misma, pero al ser variadas sus condiciones calóricas pueden convertirse en sólidos (congelamiento o solidificación, al disminuir la temperatura) o en gases (evaporación, al incrementarse la temperatura).

Características físicas del estado líquido La materia en estado líquido presenta las siguientes características físicas fundamentales: 





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Forma. Los líquidos no tienen forma definida, así que adquieren la del recipiente en donde se los contenga. Un vaso de agua tendrá la forma del vaso, pero una gota de agua que cae tendrá una forma semi esférica debido a la gravedad. Fluidez. Es una característica exclusiva de líquidos y gases, que les permite abandonar un recipiente en favor de otro, a través de canales estrechos o de una forma variable, puesto que las partículas líquidas, al carecer de forma, pueden escurrirse, movilizarse y deslizarse. Viscosidad. La viscosidad de los líquidos es su resistencia a fluir, debido a las fuerzas internas de sus partículas, cuya acción enlentece su deformación cuando se lo vierte o se lo deja caer. Así, los líquidos más viscosos (petróleo, brea, etc.) fluyen lentamente pues sus partículas se adhieren más las unas a las otras; y los líquidos de poca viscosidad (agua, alcohol, etc.) fluyen rápidamente. Adherencia. Los líquidos pueden adherirse a las superficies, como lo hacen las gotas que quedan sobre los objetos sumergidos en un líquido. Tensión superficial. Es una propiedad de la superficie de los líquidos, que se resiste a la penetración de los objetos hasta un cierto margen, como si fuera una capa elástica. Por eso algunos insectos “caminan” sobre el agua y las hojas caídas de los árboles permanecen sobre ella sin hundirse. La tensión superficial está directamente vinculada con la densidad. Densidad. Las partículas de un líquido se mantienen juntas y con cohesión gracias a su margen de densidad, mucho menor que en los sólidos, pero que aun así les brinda un volumen determinado.

Ejemplos de estado líquido Algunos ejemplos de materia en estado líquido son: 



El agua. La sustancia más común de nuestro planeta y el solvente universal de la materia conocida, es el líquido por excelencia a temperatura ambiente. En ella puede haber numerosas sustancias disueltas, pero su estado de liquidez se conserva. El mercurio. El único metal que a temperatura ambiente se mantiene líquido, formando gotas perfectas, brillantes y opacas de color plateado.

Propiedades de los líquidos Viscosidad Los líquidos se caracterizan por una resistencia al fluir llamada viscosidad. Eso significa que para mantener la velocidad en un líquido es necesario aplicar una fuerza, y si dicha fuerza cesa, el movimiento del fluido eventualmente cesa. La viscosidad de un líquido crece al aumentar el número de moles y disminuye al crecer la temperatura. La viscosidad también está relacionada con la complejidad de las moléculas que constituyen el líquido: es baja en los gases inertes licuados y alta en los aceites pesados. Es una propiedad característica de todo fluido (líquidos o gases). La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido cuando existe una diferencia de presión. Cuando un líquido o un gas fluyen se supone la existencia de una capa estacionaria, de líquido o gas, adherida sobre la superficie del material a través del cual se presenta el flujo. La segunda capa roza con la adherida superficialmente y ésta segunda con una tercera y así sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la oposición al flujo o sea el responsable de la viscosidad. La viscosidad se mide en poises, siendo un poise la viscosidad de un líquido en el que para deslizar una capa de un centímetro cuadrado de área a la velocidad de 1 cm/s respecto a otra estacionaria situado a 1 cm de distancia fuese necesaria la fuerza de una dina. La viscosidad suele decrecer en los líquidos al aumentar la temperatura, aunque algunos pocos líquidos presentan un aumento de viscosidad cuando se calientan. Para los gases la viscosidad aumenta al aumentar la temperatura. La viscosidad de un líquido se determina por medio de un viscosímetro entre los cuales el más utilizado es el de Ostwald, [2] este se utiliza para determinar viscosidad relativas, es decir, que conociendo la viscosidad de un líquido patrón, generalmente agua.

Fluidez La fluidez es una característica de los líquidos y/o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por más pequeño que sea, siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que se encuentren (el líquido y el gas), a diferencia del restante estado de agregación conocido como sólido. Fluidez es el opuesto de viscosidad, ambas se relacionan con la temperatura y la presión. A mayor temperatura más fluidez tiene un líquido y menos fluidez tiene un gas.

Presión de vapor Presión de un vapor en equilibrio con su forma líquida, la llamada presión de vapor, sólo depende de la temperatura; su valor a una temperatura dada es una propiedad característica de cada líquido. También lo son el punto de ebullición, el punto de solidificación y el calor de vaporización (esencialmente, el calor necesario para transformar en vapor una determinada cantidad de líquido). En ciertas condiciones, un líquido puede calentarse por encima de su punto de ebullición; los líquidos en ese estado se denominan supercalentados. También es posible enfriar un líquido por debajo de su punto de congelación y entonces se denomina líquido superenfriado.

Qué es Densidad: La densidad es una magnitud escalar que permite medir la cantidad de masa que hay en determinado volumen de una sustancia. La palabra, como tal, proviene del latín densĭtas, densitātis. En el área de la física y la química, la densidad de un material, bien sea líquido, químico o gaseoso, es la relación entre su masa y volumen; es designada por la letra griega rho “ρ”. La fórmula para calcular la densidad de un objeto es: ρ =m/v, es decir: densidad es igual a masa entre volumen. De lo cual, además, podemos deducir que la densidad es inversamente proporcional al volumen: mientras menor sea el volumen ocupado por determinada masa, mayor será la densidad.

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Respuest a: 1060g/ ml Expl i caci ón: es aesl adensi daddel asangr e...


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