FÍSICA- QUÍMICA 2º ESO

Hola a todos/as. Bienvenidos a la nueva página de Física y Química de 2º ESO. Desde aquí quiero facilitar el acceso a las explicaciones que se hacen en clase, además de los vídeos que puedan resultar interesantes y ejercicios de repaso para poder preparar los exámenes.

Tened en cuenta que la práctica de ejercicios y problemas en esta asignatura es la mejor manera de resolver las dudas que os puedan surgir; así que, aunque sean de carácter voluntario, os recomiendo que los hagáis.

Y sin más, empezamos nuestra andadura.

TEMA 1. LA CIENCIA INVESTIGA

   

En el siguiente vídeo encontrarás un tutorial con la explicación de cambio de unidades con factores de conversión

EJERCICIOS DE REPASO: CAMBIO DE UNIDADES POR FACTORES DE CONVERSIÓN.

Realiza los siguientes cambios de unidades:

• a)  800 mililitros a centilitros
• b)  3 m³ a litros
• c)  6.700 gramos a kilogramos
• d)  300 litros a dm³
• e)  500 mililitros a cm³
• f)  5 hm² a m²
• g)  5000 cm² a m²
• h)  1200 Mg a g
• i)   2.352 s a h
• j)  14.725 km² a m²
• k)  40 m³ a litros
• l)   31.557.600 s a horas
• m) 15 dL a L

 Pasar las siguientes magnitudes a Unidades del Sistema Internacional:

1. a)   20 dg
2. b)   50 g/L
3. c)   20 km/h
4. d)   35 dam³
5. e)   50 dm/minuto
6. f)    50 g/cm³
7. g)   3 dg/cL
8. h)   3 mL
9. i)    0,25 g/mL
10. j)    23,8 cm/minuto
11. k)   35 kg/m³
12. l)    20 km/h
13. m)  50 cm³

TEMA 2. LA MATERIA Y SUS PROPIEDADES

A continuación encontrarás unos problemas que te servirán para repasar las leyes de los gases. Ya sabes que son voluntarios, pero te vendrá bien hacerlos para practicar:

• Un globo inflado, que tiene un volumen de 0,55 litros a nivel del mar, se eleva a una altura de 6,5 kilómetros, donde la presión es de 0,40 atm. Suponiendo que la temperatura permanece constante durante el ascenso, ¿cuál es el volumen final del globo?

• Un gas tiene un volumen de 150 mL cuando está a 27 ºC. Calcula su volumen, en mL, si baja su temperatura a 0 ºC, si la presión permanece constante.

• En una ampolla de émbolo móvil tenemos una cierta cantidad de gas que ocupa 800 cm3 si se encuentra a 50 ºC. ¿Qué volumen ocupará si el gas se enfría hasta -50 ºC sin variar la presión?

• ¿A cuántas atmósferas de presión deben someterse 4 litros de gas neón, medido a 2 atmósferas y -73 °C, para comprimirlo hasta medio litro, cuando la temperatura es 27 °C?

• Un gas tiene un volumen de 150 mL a 27 °C. Calcula su volumen, en mL, si baja su temperatura a 0 °C y la presión permanece constante.

• Una muestra de cloro gaseoso ocupa un volumen de 430 mL a una presión de 780 tor. ¿Cuál será el volumen de la muestra a una presión de 420 tor?

• ¿A qué presión se debe someter una muestra de gas a temperatura constante para comprimirlo de 18 L a 8,2 L si su presión inicial es de 1,7 atm?

TEMA 3. COMPOSICIÓN DE LA MATERIA

TEMA 4. LOS CAMBIOS QUÍMICOS

En este nuevo tema, como habrás deducido, vamos a estudiar los cambios químicos de la materia. Para ello, no es que vayamos a complicar las cosas, pero, además de estudiar la teoría, te propongo un nuevo reto: ¡aprendamos a formular los compuestos químicos!

Para esta nueva tarea deberás seguir las siguientes nociones que hay a continuación.

COMPUESTOS BINARIOS DEL OXÍGENO

Estos compuestos van a formarse con la unión del Oxígeno con un elemento metálico o un elemento no metálico.

Para escribir la fórmula de cualquier óxido, sea metálico o no metálico, escribiremos el símbolo químico (X) del metal o no metal, seguido del símbolo químico del Oxígeno (O), realizando, posteriormente, el intercambio de valencias

                                          

Antes de empezar, voy a darte las tablas de valencias de los elementos químicos que vamos a utilizar y que tendrás que estudiar:

Ya estamos en condiciones de empezar a formular. A continuación tendrás los apuntes necesarios.

ÓXIDOS METÁLICOS

Oxígeno + metal

Nomenclatura tradicional

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura:

óxido + metal

pero, 

• si la valencia es única, al nombre del metal se la añade el sufijo -ico

ejemplo:         CaO             óxido cálcico

• si hay más de una valencia,

- añadimos el sufijo -oso, a la valencia pequeña

- añadimos el sufijo -ico, a la valencia mayor

ejemplos:     Au₂O            óxido auroso

                 Au₂O₃             óxido aurico

Nomenclatura de Stock

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura:

óxido + metal

pero,

• si tiene más de una valencia  añadimos la valencia escrita entre paréntesis en números romanos

ejemplos:    Au₂O       óxido de oro (I)

                                                          Au₂O_{3      óxido de oro (III)}

• si tiene valencia única, no escribimos la valencia

Nomenclatura sistemática

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura, debemos tener en cuenta el número de átomos que hay de cada elemento para añadir los prefijos correspondientes (mono-, di-, tri-)

ejemplos:   Au₂O        monóxido de dioro 

                                                      Au₂O_{3        trióxido de dioro}

ÓXIDOS NO METÁLICOS

Oxígeno + no metal

Nomenclatura tradicional

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura:

óxido + no metal

pero, 

• si la valencia es única, al nombre del no metal se la añade el prefijo hipo- y el sufijo -oso

ejemplo:         F₂O        óxido hipofluoroso

• si hay dos valencias,

- añadimos el sufijo -oso, a la valencia pequeña

- añadimos el sufijo -ico, a la valencia mayor

ejemplos:    C₂O_{2  --------->}  CO  óxido carbonoso

                                                   C₂O_{4   --------->} CO_{2  óxido carbónico}

• si hay tres valencias,

- añadimos el prefijo hipo- y el sufijo -oso, a la valencia pequeña

- añadimos el sufijo -oso, a la valencia mediana

- añadimos el sufijo -ico, a la valencia mayor

ejemplos:   S₂O_{2   ----------->}  SO   óxido hiposulfuroso

                                               S₂O_{4   ----------->}  SO_{2   óxido sulfuroso}

                                               S₂O₆  ----------> SO_{3    óxido sulfúrico}

• si hay cuatro valencias,

 añadimos el prefijo hipo- y el sufijo -oso, a la valencia pequeña

- añadimos el sufijo -oso, a la valencia mediana

- añadimos el sufijo -ico, a la valencia mayor

-añadimos el prefijo per- y el sufijo -ico, a la valencia mayor

                                   ejemplos:  Cl₂O    ----------->   óxido hipocloroso

                                              Cl₂O_{3   ----------->    óxido cloroso}

                                              Cl₂O_{5   ----------->   óxido clórico}

                                              Cl₂O_{7   ----------->   óxido perclórico}

Nomenclatura de Stock

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura:

óxido + no metal

pero,

• si tiene más de una valencia  añadimos la valencia escrita entre paréntesis en números romanos

ejemplos:  S₂O_{2   ----------->}  SO   óxido de azufre (II)

                                               S₂O_{4   ----------->}  SO_{2   óxido de azufre (IV)}

                                               S₂O₆  ----------> SO_{3   óxido de azufre (VI)}

         _{Acuérdate de simplificar, siempre que sea posible.}

• si tiene valencia única, no escribimos la valencia

Nomenclatura sistemática

Para nombrar los compuestos químicos según esta nomenclatura, debemos tener en cuenta el número de átomos que hay de cada elemento para añadir los prefijos correspondientes (mono-, di-, tri-, tetra-, hepta-)

ejemplos:  S₂O_{2   ----------->}  SO   monóxido de monoazufre

                                          S₂O_{4   ----------->}  SO_{2   dióxido de azufre}

                                          S₂O₆  ----------> SO_{3    trióxido de azufre}

_{Te propongo unos ejercicios de formulación para que puedas practicar, aunque ya sabes que también practicaremos en clase. ¡Ánimo! Verás que no es tan difícil, solo hay que ponerse.}

Ya has aprendido a formular los óxidos, pero ahora debemos seguir con los compuestos químicos. Te presento a continuación los conceptos más importantes que debes conocer de este tema.

TEMA 5. LOS MOVIMIENTOS.

Ya hemos terminado la parte de química de este curso y, ahora, con este nuevo tema, comenzamos nuestra andadura con la FÍSICA.
Lo primero que vamos a estudiar es el MOVIMIENTO. ¿Por qué, cuándo y cómo se mueven las cosas? Desde que somos hombres, hemos desarrollado distintas herramientas y fórmulas matemáticas que nos han permitido medir las distancias y calcular la velocidad de los móviles.

Vamos a empezar para poder dar respuesta a los interrogantes que puedan surgir. A continuación encontrarás la presentación con las explicaciones que hemos visto en clase

A continuación verás un amplio repertorio de problemas que puedes utilizar para practicar y preparar el examen. Como sabes, son voluntarios; puedes hacer los que te parezcan más complicados y si me los das en clase, te los devolveré corregidos.
¡Ánimo!

PROBLEMAS DE MOVIMIENTO

1. Calcula el espacio recorrido por un móvil con movimiento uniforme si lleva una velocidad de 78 km/h y se mueve durante 12 minutos.
2. ¿Cuánto tiempo tardaríamos en recorrer 8800 m con una velocidad de 62 km/h?
3. Ordena de mayor a menor las cifras de rapidez siguientes: 20 m/s, 78 km/h, 4m/min, 105 000 m/h, 1,5 km/min
4. Calcular la velocidad media de un vehículo que recorrió 390 km en 150 minutos. Expresa el resultado en km/h y en m/s.
5. Un vehículo ha tardado 23 minutos en recorrer 86 km. Si suponemos que no cambió de velocidad en el trayecto, ¿qué velocidad llevaba cada segundo? 
6. Calcula la velocidad de un automóvil que recorrió 240 km en 3 horas.
7. Un automóvil que recorrió un trayecto de 140 km, en una experiencia controlada, mantuvo una velocidad constante de 15 m/s. Calcula el tiempo que tardó en hacer el viaje.
8. Nos han dado un tiempo máximo de 40 minutos para recorrer una distancia de 70 km. ¿A qué velocidad en km/h debemos hacer el viaje?
9. En una carrera de 6 automóviles las velocidades medias conseguidas en el trayecto fueron: 136 km/h, 2,9 km/min, 36,5 m/s, 2430 m/min y 0,102 km/s. El circuito tenía 12 km y dieron 3 vueltas a él. Contesta:

                                      ¿Cuál de los coches fue el vencedor?

                                      ¿Cuánto tiempo tardó en terminar la carrera el coche más lento?

             

1. ¿Qué tiempo empleará un móvil que viaja a 80 km/h para recorrer una distancia de 640 km?
2. ¿Qué tiempo emplea un móvil que se desplaza a 75 km/h en recorrer una distancia de 25.000 m?
3. ¿Cuál de los siguientes móviles se mueve con mayor velocidad: el que lo hace a 120 km/h o el que lo hace a 45 m/s?
4. ¿Qué tiempo empleará un móvil que viaja a 22 m/s para recorrer una distancia de 640 km?
5. Un avión vuela a una velocidad de 900 km/h. Si tarda en viajar desde Canarias hasta la Península 2 horas y media, ¿qué distancia recorre en ese tiempo?
6. Calcula la distancia que recorre un corredor que va a una velocidad de 5 m/s durante un cuarto de hora.
7. Un coche se mueve durante 30 minutos a 40 km/h; después se mueve a 60 km/h durante la siguiente hora. Finalmente, durante 15 minutos circula a 20 km/h. ¿Qué distancia total habrá recorrido? Calcula la distancia en cada tramo.
8. ¿Cuál será la distancia recorrida por un móvil a razón de 90 km/h, después de un día y medio de viaje?

TEMA 6. LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA.

A diario nos encontramos con fenómenos que nos parecen habituales porque suceden en nuestra vida cotidiana; pero, ¿nunca te has preguntado por qué hay cosas que no puedes mover, por qué es más fácil empujar objetos, aparentemente pesados, en el agua que fuera de ella, por qué la brújula siempre señala el norte, por qué hablamos de inercia cuando algo se mueve "solo", ... en fin, un "montón" de sucesos que rodean nuestra vida diaria?

La explicación está clara, son las Fuerzas de la Naturaleza; pero, ¿qué fuerzas son "esas"?

En esta unidad didáctica espero poder dar respuesta a todos tus interrogantes, ¡ánimo y, adelante!

TEMA 7. LA GRAVEDAD Y EL UNIVERSO.

Seguro que has escuchado alguna vez que "todo lo que sube, tiene que caer", este es uno de los principios fundamentales de la ley de la gravedad; pero, ¿quién la descubrió? ¿cómo lo hizo?
Sentado Newton bajo un árbol, se le cayó una manzana en la cabeza. Este hecho hizo que investigara y, en 1685, nace la famosa ley de la gravitación universal: todos los cuerpos son atraídos por la Tierra y tienden a caer.

La ley de la gravedad a dado la respuesta a muchas preguntas sobre el movimiento de traslación de los planetas alrededor del Sol, qué mantiene juntas a las galaxias y qué causa que los cuerpos caigan sobre la Tierra.

Con el estudio de este tema, comprenderás las leyes de Newton y podrás das respuesta a muchas preguntas que se plantearán en tu vida cotidiana.

Además de la presentación que verás a continuación, puedes ver los vídeos que te explican estas leyes y que te ayudarán en su comprensión.

Espero que te ayuden.

TEMA 8. LAS FUERZAS Y LAS MÁQUINAS SIMPLES.

Seguimos avanzando en el conocimiento de las fuerzas y, en este tema vamos a incluir un nuevo concepto, el TRABAJO.

¿Alguna vez has querido mover o levantar algún objeto pesado y tus esfuerzos han resultado inútiles? ¿Te cuesta levantar la mochila, llena de libros, por la mañana? Y, ¿te imaginas lo que debieron pasar los egipcios para construir las pirámides?

La fuerza de la gravedad se encarga de todo ello; debido a su efecto de atracción todos los cuerpos permanecen pegados al suelo; pero, ¿por qué en muchas ocasiones conseguimos desplazar y mover los objetos?

La respuesta la encontramos al utilizar una fuerza mayor y generar un trabajo.

El trabajo es una magnitud física que depende de la fuerza ejercida, pero también de la distancia que se desplaza el objeto. Lo vamos a representar con una W y lo medimos con Joules (J) en el Sistema Internacional de unidades. Su expresión es la siguiente:

W = F . d

 No te olvides que si no hay desplazamiento, no habrá trabajo.

A continuación te propongo unos ejercicios para que practiques en casa y puedas comprender mejor el concepto:

1. Calcula el trabajo que realiza un hombre que sube un paquete de 20 N de peso a un piso de 20 m de altura.
2. Calcula qué trabajo ha realizado un obrero que con ayuda de una polea sube un cuerpo de 100 N de peso desde una altura de 5 m a otra de 15 m.
3. Un escalador de 60 Kg escala una pared de 10 m de altura, calcula: a) el peso del escalador. b) el trabajo realizado en la escalada.
4. Calcula la distancia recorrida por un cuerpo de 40 kg de masa si el trabajo realizado es de 2744 J.
5. Calcula la masa y el peso de un cuerpo si se desplaza 46 m y se ha realizado un trabajo de 5860,4 J.
6. Calcula el trabajo que realiza el motor de un ascensor para subir 1417 kg, que es la masa del ascensor más los pasajeros, hasta una altura de 30 m.
7. Una grúa ha subido una masa de 450 kg a una altura de 25 m. ¿Qué trabajo ha realizado?

TEMA 9. ¿QUÉ ES LA ENERGÍA?

Si has mirado a tu alrededor te habrás dado cuenta que todo cambia. Todo en la Tierra está sujeto a unos cambios que no suceden por casualidad; es la ENERGÍA, una propiedad de la materia que va a producir cambios de distintos tipos y que puede manifestarse de diferentes formas.

Formas de energía

Energía mecánica: la posee un cuerpo a causa de su posición o de su velocidad.                                   Energía potencial. Debida a la posición del cuerpo                                   Energía cinética. Debida a la velocidad del cuerpo

Energía térmica: debida a la energía cinética de las partículas que forman un cuerpo.

Energía luminosa: debida a las altas temperaturas que tienen algunos cuerpos, por lo que emiten luz que se transmite por ondas.

Energía química: energía localizada en los enlaces entre los átomos de las sustancias.

Energía eléctrica: es la energía de las cargas eléctricas.

Energía nuclear: energía concentrada en los núcleos de los átomos, que se libera en las reacciones nucleares.

Te habrás dado cuenta que todo es energía, por lo que la definimos como una propiedad de la materia que provoca diferentes cambios en esta. Puede transformarse y posee la capacidad de producir un trabajo.
La unidad internacional de la energía es la misma del trabajo, es decir, el julio (J).

En muchas ocasiones, parece que la energía desaparece y "se pierde"; lo que ha sucedido es una transformación, quedando constante la energía total. Con este razonamiento podemos definir el "PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA"

La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma y pasa de unos cuerpos a otros.

Una vez comprendido el concepto de energía, pasamos a definir y trabajar con la energía mecánica. Todos los cuerpos van a estar dotados de una energía que va a ser el resultado de su posición y/o de su velocidad de movimiento, es la energía mecánica

Em = Ep + Ec

pero, ¿qué son Ep y Ec?

Ep es la energía potencial, es decir, la energía debida a la posición del cuerpo en el espacio y la vamos a calcular de la siguiente manera

Ep = m.g.h

siendo, m la masa del cuerpo, g la aceleración de la gravedad y h la altura del cuerpo.

Ec es la energía cinética, es decir, la energía debida a la velocidad de movimiento del cuerpo y la calculamos con la siguiente expresión

Ec = 1/2 m.v2

Ahora solo nos queda practicar los problemas para fijar bien los conceptos y llegar a su comprensión. A continuación propongo unos ejercicios para que puedas repasar.

1. Calcula la masa de un cuerpo cuya velocidad es de 10 m/s y su energía cinética es de 1000 J.
2. Determina la energía cinética de una pelota de 100 g de masa si lleva una velocidad de 30 m/s
3. Calcula la energía potencial de un saltador de trampolín si su masa es de 50 kg y está sobre un trampolín de 12 m de altura sobre la superficie del agua.
4. Un saltador de pértiga de 65 kg alcanza una velocidad de 8 m/s. Si la pértiga permite transformar toda la energía cinética en potencial: a) ¿hasta qué altura podrá elevarse? b) ¿Cuál es la energía en el momento de caer a la colchoneta? c) ¿Cuál es su velocidad al caer a la colchoneta?
5. Un avión vuela con una velocidad de 720 km/h a una altura de 3 km sobre el suelo. Si la masa del avión es de 2500 kg. ¿Cuánto vale su energía mecánica total?