Libro 2o ESO Física y Quimica SANTILLANA PDF

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Libro 2o ESO Física y Quimica SANTILLANA...

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Física y Química SERIE INVESTIGA

El libro Física y Química 2, para segundo curso de ESO, es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas de Grazalema / Santillana Educación, S. L., dirigido por Maite López-Sáez Rodríguez-Piñero y Teresa Grence Ruiz. En su elaboración ha participado el siguiente equipo: Miguel Rodríguez-Piñero López-Sáez David Sánchez Gómez María del Carmen Vidal Fernández EDICIÓN Vicente Camacho Díaz Pilar de Luis Villota EDITOR EJECUTIVO David 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 para que el alumno los traslade a su cuaderno.

• Preparar disoluciones. • Extraercomponentesdemezclas.

• Cómo se presenta la materia. • Las mezclas.

Índice

• Separar los componentes de una mezcla. • Las sustancias.

• Resumen sobre la materia. S AB ER HACER

1

La materia3 y la medida

4

NO S HACEMO S PREGUNT AS . ¿P or qué e s ta n útil e l a luminio? ¿Pape l e laborado c on m e tal? Pue de pare c e r una inc ohe re nc ia, pe ro lo c ie rto

e sademás que us os e lelpape alum inio c as i a diario. Las propie dade s de am carbono, acerol de inoxidable se fabrica de los m ate riale s de te rm inan s us us os , y e n e l c as o de l alum inio, un m e tal añadiendo pequeñas cantidades de cro mo y níq ue l, uy re s issus te nte y lige ro, s us aplic ac ione s s on m uy variadas , c om o pue de s ve r quemmodifican propiedades. e n e s tas páginas .

S AB ER

Su densidad tres veces CLAVES PARAesEMPEZ ARmeno r q ue

INT ERPRET A LA IMAGEN abundante en la co rteza terrestre. Se extrae d e minerales co mo

PROPIEDADES DELACERO

la b auxita. Co n 4 kg d e b auxita se o b tiene 1 kg d e aluminio .

• Densidad: 7850 kg/m3. • Temperatura de fusión: en torno a 1375 °C. • Buen conductor de la electricidad.

la d el acero . Po r eso lo s auto mó viles • ¿Por co quén chasis es útil demplear el acero e aluminio so n más lig ero s y co nsumen s co mb ustib le. para฀elaborar los meno tirantes de algunos puentes

• ¿Cuáles son los principales componentes del acero? ¿De dónde se obtienen? ¿Tienen todosSelos la misma usaaceros en p uertas composición química? y ventanas: es uy resistente • ¿Por qué se indica que la temperatura demfusión del acero está y so po rta1375฀°C? bien en torno a 1375฀°C y no se dice que es exactamente la co rro sió n.

• Muy resistente a la corrosión. • Duro y resistente.

Puede extenderse en láminas y fo rmar ro llo s d e p ap el. Refleja bien la luz, p o r lo q ue se emp lea co mo reflecto r en lámp aras y fo co s.

1. La materia y la medida ......................................................................

6

1. Las ciencias física y química.................................................................

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2. La materia y sus propiedades ..............................................................

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3. La medida .............................................................................................

12

4. Cambio de unidades .............................................................................

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CLAVES PARA EMPEZ AR

id ea r ecicla r lo a unq ue s ea un meta l a b und a nte Co mo es buen co nducto r de la electricidad y es más lig ero q ue el co b re, el aluminio se usa en lo s tend id o s eléctrico s

Se emp lea en envases p ara alimento s: es impermeable, no deja pasar lo s o lo res y no es tó xico co mo o tro s metales. Co n una to nelad a d e aluminio

d e alta tensió n.

p ued en fab ricarse 60 000 latas p ara b eb id a.

y r ela tiva mente b a r a to ? emb a r ca cio nes , s i o tr o s ma ter ia les , co mo el a cer o ,

5. Instrumentos de medida ......................................................................

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6. Medidas indirectas ...............................................................................

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INVESTIGA. Medidas indirectas ............................................................

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2. Estados de la materia ........................................................................

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1. Los estados físicos de la materia .........................................................

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s o n má s r es is tentes ?

6

7

• Los ladrillos que forman la materia. • Cambios físicos y químicos. • Las reacciones químicas. • Materia y materiales. S AB ER HACER • observar cambios físicos y cambiosquímicosenlamateria. • Manipular con seguridad material básico de laboratorio para llevar a cabo experiencias sencillas.

entrada de aire exterior de la vivienda para

2

la฀combustión

Serpentín: intercambiador

NO S HACEMO S PREGUNT AS . ¿Cómo s e ilumina n la s pa nta lla s LCD? de calor INT ERPRET A LA IMAGEN ¿Te has fijado en cuántas pantallas obs ervas al cabo de un día? Relojes , teléfonos ,

Estados de la materia

Muchas de e llas incluye n un cris tal líquido, m ate ria e n un e s tado fís ico a m e dio entrada de gas e ntre y e l líquido • cam ¿Quéino ocurre cone lels ólido gas natural tras pasarcon unas propie dade s s orpre nde nte s . Por e s o por la caldera? ¿En qué se convierte?

Lo s radiado res tienen Alg unas p antallas LCD tienen un pequeño ángulo devisió n. Esto resulta útil cuand o se d esea mantener laintimid ad d el usuario , co mo en un cajero auto mático .

S AB ER

(lateral) y salida de humos(centro)

Vaso de ores , reproductores m p3, cámcircuitos aras , ordenadores •, calculadoras ¿T o d o s lo s…s is tema s d e ca lefa cció n q uema n •televis Explica para qué sirve cada uno de los Válvula: de agua en una vivienda. cámara para dilatación

• ¿En q ué es ta d o fís ico s e encuentr a ndel฀agua la s s us ta ncia s

e s tas pantallas s e llam an pantallas LCD (Liquid Crys tal Dis play ). • ¿Qué tipo de cambio experimenta el aguaSalida de agua en la caldera? circuitos sanitarios 2. Las p artículas d el cristal líquido están o rientad as d e tal manera q ue Salida de agua camb ian la d irecció n d e p o larizació n d e la luz q ue las atraviesa.

Que ma d o re s

4. Un p o larizad o r vertical so lo d eja p asar

B omba para la฀circulación

laluz «q ue ha g irad o ».

del agua

circuito de calefacción Entrada deagua fría: circuito de calefacción

Entrada de agua fría:circuitos sanitarios

so n táctiles.

Las p antallas LCD p ued en mo strar co lo res. La sensació n d e co lo r se lo g ra a p artir d e la mezcla d e ro jo , verd e y azul (RGB p o r las sig las en ing lés d e Red , Green y Blue). Lo s tres co lo res iluminad o s p ro d ucen el b lanco .

2. La teoría cinética y los estados de la materia......................................

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3. Las leyes de los gases ..........................................................................

38

4. Los cambios de estado .........................................................................

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5. La teoría cinética y los cambios de estado ..........................................

46

INVESTIGA. Cambios de estado ............................................................

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3. Diversidad de la materia ..................................................................

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1. Cómo se presenta la materia ...............................................................

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2. Las mezclas ..........................................................................................

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El reducido co nsumo energético d e las p antallas LCD y su pequeño gro so r hacen q ue sean id ó neas p ara lo s d isp o sitivo s p o rtátiles.

P ANTALLAS LCD P OR TODAS PARTES

1. El p rimer

3. Cuand o p asa la co rriente

po larizado r, una esp ecie d e filtro , so lo d eja p asar una p arte d ela luz, la q ue vib ra

eléctrica, las p artículas d elcristal líq uid o seo rientan to d as d e la misma manera.

enuna d irecció n.

Aveces, esa o rientació n p ermite el p aso d e la luz «sin g irar».

5. La luz azul, q ueno ha g irad o , no p asa através d el seg und o p o larizad o r: píxel sin iluminar.

y la luz verd e p asan a través d el seg und o p o larizad o r: píxeles iluminado s.

CLAVES PARA EMPEZ AR

o líq uid o a ga s ) q ue p ued es o b s erva r un d ía cua lq uiera . ha n limita d o la s rela cio nes interp ers o na les , p ues un juga d o r ya no neces ita a o tro s . ¿Qué o p ina s tú?

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3

El acero ino xid ab le

Diversidad de la materia

Es tam os tan habituados a us ar objetos de ac ero que c reem os que s iem pre haes tado ahí, dis ponible para las pers onas . Pero es ta aleac ión de hierro yc arbono es un invento relativam ente rec iente: s u produc c ión indus trial des pegó a finales del s iglo X IX , aunque m uc ho antes s e em pleó para fabric ararm as .

S AB ER

no se o xida aunq ue esté en co ntacto co n el ag ua. Po r eso es el material p referid o p ara fab ricar g rifo s o menaje d e co cina.

Un tipo es pec ial de ac ero es el ace ro inoxidable , em pleado en m enaje dec oc ina, grifos , herram ientas …

Muchas d e las p ro p ied ad es d el acero so n p arecid as a las d el hierro , su p rincip al co mp o nente.

3. Separar los componentes de una mezcla ............................................

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4. Las sustancias .......................................................................................

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5. Resumen sobre la materia ...................................................................

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INVESTIGA. Separar mezclas ................................................................

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4. Cambios en la materia ......................................................................

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?

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4

NO S HACEMO S PREGUNT AS .

Cambios en la materia

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¿Cómo ca lie nta n los s is te ma s de ca le fa cción?

Hac e 2000 años los rom anos ya utiliz aban un s is tem a de c alefac c ión em pleando airec aliente que c irc ulaba bajo el s uelo. El s is te m a de c ale fac c ión m ás utiliz ado e n la ac tualidad e s algo dife re nte , pue s por lo ge ne ral e s tá form ado por un c irc uito c on tube rías de agua c alie nte que m antie ne una te m pe ratura agradable e n las vivie ndas inc lus o e n días m uy fríos . Pe roe lm é todo e m ple ado para ge ne rar e l c alor e s m uy s im ilar: s e que m a

S AB ER

unc om bus tible que c alie nta e l aire (é poc a rom ana) o e l agua (ac tualidad).

En la caldera se p ro d uce un camb io

Lo s gases p ro ced entes d e laco mb ustió n d el g as se exp ulsan

q uímico : el co mb ustib le ard e y se lib era calo r.

al exterio r p o r un tub o .

El ag ua lleg a hasta lo s radiado res metálico s, q ue se calientan.

ES QUEMA DE UNA CALDERA ES TANCA

Lo s rad iad o res calientan

1. Los ladrillos que forman la materia ......................................................

80

2. Cambios físicos y químicos ..................................................................

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D oble tubo:

el aire circund ante.

expansión:

El gas natural entra en lacald era p o r una tub ería

Ca ld e ra

p ro ced ente d el exterio r. caliente:

caliente:

3. Las reacciones químicas ......................................................................

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4. Materia y materiales .............................................................................

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INVESTIGA. Cambios en la materia.......................................................

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5. El movimiento ......................................................................................

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El agua caliente sale d e la cald era auna temp eratura más alta.

El ag ua caliente reco rre las d iferentes estancias p o r un circuito cerrad o .

CLAVES PARA EMPEZ AR

El agua caliente sanitaria tiene sup ro p io circuito , sep arad o d el circuito d e la calefacció n.

un co mb us tib le p a r a gener a r el ca lo r ? Exp lica tu r es p ues ta . El agua fría p ro ced ente d el circuito d e calefacció n o d e la instalació n d e

una g ran sup erficie d e

ag ua entra en la cald era.

co ntacto p ara ced er calo r al aire más ráp id amente.

q ue s e cita n en es ta s p á gina s ?

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5

NO S HACEMO S PREGUNT AS . ¿Cómo funciona n los s e ns ore s de movimie nto?

El movimiento

La ciencia y la tecnología también están al servicio del ocio. Al hablar de videoconsolas domésticas podemos referirnos a un antes y un después de la aparición de mandos de juego dotados con sensores de movimiento . ¿Te has preguntado alguna vez cómo responde un juego cuando «golpeas» con el mando de la videoconsola una pelota de tenis o cuando lanzas una bola para derribar bolos?

S AB ER

1. ¿Se mueve o no se mueve? ................................................................. 100

El recepto r d isp o ne d e una red d e senso res q ue recib en imp ulso s p ro ced entes d el mand o .

• ¿Se mueve o no se mueve? • La velocid a d .

Asíinterp reta la velo cid ad o lap o sició n d el mand o .

• M ovimiento r ectilíneo y unifor me (M R U).

INT ERPRET A LA IMAGEN

• El movimiento cir cula r unifor me (M CU).

• ¿Q ué tip o d e movimientos se d etecta n

• La a celer a ción.

en la vid eoconsola d e la ima g en?

2. La velocidad .......................................................................................... 102

• ¿Cuá l es la función d el a celer ómetr o? S AB ER HACER • Id entifica r movimientos a nuestr o a lr ed ed or . • Utiliz a r a nima ciones p a r a

Un generado r de gráfico s

estud ia r movimientos.

CLAVES PARA EMPEZ AR

muestra en la p antalla d el televiso r las imág enes d e cad a jueg o .

• ¿Qué q uiere d ecir q ue un o b jeto s e mueve co n velo cid a d co ns ta nte? El mo vimiento del mando se transmite d e manera co ntinua al recep to r.

• ¿C uá l es la d iferencia entre velo cid a d y a celera ció n?

En el interio r d el mand o existe un circuito llamad o aceleró metro cap az d e

3. El movimiento rectilíneo uniforme (MRU) ............................................ 103

d eterminar en q ué d irecció n y co n q ué velo cid ad se mueve el mand o .

4. El movimiento circular uniforme (MCU) ............................................... 108

El jueg o se carg a enla memo ria d elavid eo co nso la. Gracias al aceleró metro el sistema d etecta la velo cidad a la q ue mo vemo s el mand o . Así d iferencia un g o lp eo intenso d e uno d éb il; p o rejemp lo , en un p artid o d e tenis.

Otro s senso res interno s d eterminan la o rientació n vertical d el mand o p ara co no cer si está inclinad o hacia d elante,

El mand o envía señales en fo rma d e o ndas de radio al recep to r.

5. La aceleración ....................................................................................... 109

Lo s jueg o s d e depo rtes so n mucho más realistas y manejab les usand o mand o s co n senso r d e mo vimiento q ue lo s mand o s co n b o to nes.

hacia d etrás, a la d erecha o a la izq uierd a.

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INVESTIGA. Medir la velocidad media .................................................. 118

• ¿Qué es la temperatura?

6. Las fuerzas ............................................................................................ 120

• ¿Qué es el calor? • El calor y la dilatación. • El termómetro.

6

NO S HACEMO S PREGUNT AS. ¿Cómo funciona un a s ce ns or?

• El calor y los cambios

Las fuerzas

• El calor y los cambios de estado.

En 1857 Elisha Grave Otis instaló en Nueva York el primer ascensor «moderno» y seguro para los pasajeros, impulsado por vapor. Hoy en día la mayoría son

Uno s tubo s co nectan

electromecánicos o hidráulicos. En este tipo de ascensores un motor y una bomba impulsan aceite por un circuito, de manera que un pistón eleva la cabina durante elascenso. Para el descenso se deja caer la cabina con reguladores de velocidad.

• Cómo se propaga el calor.

S AB ER S AB ER HACER

1. ¿Qué es una fuerza? ............................................................................. 122

Antes de la instalación de ascensores los edificios no tenían más de cinco

•• ¿Q Utilizar un termómetro. ué es una fuer z a ?

o seis plantas, pues subir tantas escaleras asustaba a los posibles inquilinos. Pero la llegada de los ascensores impulsó la construcción de rascacielos.

La unidad de control envía ó rd enes a lo s circuito s en funció n d e la p ro ced encia d e las llamad as.

• • Realizar experiencias El movimiento y la s fuer z a s. con transmisión de calor. • La s má q uina s.

Un motor imp ulsa

• El univer so. • El univer so a ctua l.

LA S EGURIDAD DE LOS AS CENS ORES

lo s mecanismo s q ue sub en y b ajan la cab ina.

• Cuer p os y a g r up a ciones

Aunq ue hoy d ía mucha g ente sig ue teniend o mied o

Lo s cab les q ue sujetan

en el univer so.

a los a scensor es, ya son má q uina s muy seg ur a s con múltip les sistema s d e seg ur id a d .

la cab ina se enro llan en una polea.

S AB ER HACER

exterio r.

2. El movimiento y las fuerzas .................................................................. 123

Un sistema co ntro la q ue lavelocidad no aumente d emasiad o .

• Med ir fuer z a s con un d ina mómetr o. Cables elevad o res.

Un sistema autó no mo

Un contrapeso facilita el ascenso d e la cab ina.

p ro p o rcio na energía en caso d e falta d e suministro .

Las puertas d el ascenso r encad a p lanta so lamente

La cabina se d esp laza d e un p iso a o tro

El ascenso r d isp o ne d e sistemas de seguridad q ue evitan la caíd a d e la cab ina, p o r ejemp lo , si se ro mp en lo s cab les q ue la sujetan.

• Ela b ora un esq uema q ue muestre el ca mino q ue sig ue

• ¿Cómo podemos transmitir el calor

Uno s raíles...