CIENCIAS DE LA NATURALEZA SOLUCIONES DE LA PÁGINA 7 La masa del cubo se mediría con una balanza. Para medir su volumen, mediríamos la longitud de la arista y la elevaríamos al cubo (l 3 ). Si el cubo de plomo por calentamiento se convirtiera en gas, la masa seguiría siendo la misma; sin embargo, el volumen no. El volumen que ocuparía el gas se adaptaría al volumen del recipiente que lo contiene. La materia. Magnitudes Físicas SOLUCIONES DE LA PAGINA 14 1. Son magnitudes físicas masa, altura, volumen y temperatura, pues se pueden medir. No lo son la bondad, el color y la inteligencia, pues no son medibles. La masa SOLUCIONES DE LA PÁGINA 15 2. Si se trata de de un DIN A4, la respuesta es la siguiente: S = 21 cm · 29,5 cm = 619,5 cm2

3. a)

b)

c)

4. Si transformamos todas las medidas al SI de unidades: 7kg

Por tanto, el orden de mayor a menor sería: 7 kg > 500 dag > 324 000 mg > 35 000 eg 5. Como 1 t = 1 000 kg, el número de personas que pueden subir será:

Por lo tanto, como máximo podrán subir 16 personas.

SOLUCIONES DE LA PAGINA 18 6. a) 245hm 2 ⋅

100000000cm 2 = 24500000000cm 2 = 245 ⋅ 108 cm 2 2 1hm

b)

7. V = 2 cm · 4cm · 6cm = 48 cm 3 •

1m3 = 0,000048 m 3 1000000cm

SOLUCIONES DE LA PAGINA 19 8. A igualdad de volumen, a mayor masa, mayor densidad (d = m/V)}. Por tanto, la densidad del plomo es mayor que la de la madera. 9. A igualdad de masa, a mayor volumen menor densidad. La densidad de la segunda será la mitad que la de la primera. SOLUCIONES DE LA PAGINA 20 10. Por tener el sólido partículas con una distancia de separación muy pequeña, ya no pueden disminuir más sus distancias, por ello no se pueden comprimir. No pueden expandirse porque es difícil separar a las partículas entre sí al estar fuertemente unidas. 11. Al congelar la botella de agua, la masa seguirá siendo la misma; sin embargo, elvolumen aumentará, con lo cual su densidad disminuye. SOLUCIONES DE LA PAGINA 21 12. Las partículas de agua siguen siendo las mismas, lo único que ocurre es que al vaporizarlas se encuentran más separadas que en el estado líquido. 13. Se produce una evaporación. SOLUCIONES DE LA PÁGINA 2 1. Para identificar cada líquido sin probarlo, calcularía la densidad de los dos líquidos de la misma forma que lo hemos hecho en la experiencia anterior, es decir, medimos con una probeta un volumen conocido de cada uno de los líquidos, calculamos sus masas mediante la balanza, y por último su densidad. El líquido cuya densidad sea de 1 g/mL corresponderá al agua destilada. SOLUCIONES DE LA PÁGINA 2 1. 65 años •

365días • 200 = 47,45 • 105 kg de hierba 1año

Aproximadamente un elefante comerá 4745000 kg de hierba lo largo de su vida. 2. 120 nm ·

10−9 100cm · = 1,2 • 10-5.cm 1nm 1m

El virus del sida mide 1,2 • 10-5 cm. 3. Como d = m / V ; m = d · V = 1400 km/m3 · 1320 m3= 1848000 kg d = 1 400 kg/m3

V= 1 320 m3 m = d · V = 1 848 000 kg SOLUCIONES DE LA PÁGINA 3 1. Una magnitud física es la propiedad de una sustancia que puede ser medida. Medir una magnitud consiste en comprobar el número de veces que contiene a la unidad patrón. 2. Las magnitudes físicas fundamentales son: longitud (/), masa (m), tiempo (f) y temperatura termodinámica (T). 3. Para medir longitudes se utilizan reglas y cintas métricas. Para medir longitudes muy pequeñas se usan los calibres y micrómetros. 4. Para expresar correctamente una medida hay que escribir el número, acompañado de la unidad patrón a la que se refiera dicha medición. 5. Las medidas directas se obtienen directamente de un instrumento de medida. 6. La unidad de tiempo en el SI es el segundo; la unidad de masa es el kilogramo y la unidad de longitud el metro. 7. La masa de un cuerpo está relacionada con la cantidad de materia que posee. Para medir las masas se utilizan las balanzas. 8. En rigor no sería correcta la expresión 50 kg de peso pues estamos confundiendo masa con peso. Se debería decir «tenemos una masa de 50 kg». El peso se mide en newton y la masa en kilogramos. 9. El volumen de una caja de zapatos se calcula multiplicando las tres aristas del cuerpo. En el SI de unidades el volumen se mide en 10. Dos utensilios utilizados para medir volúmenes de líquidos son la probeta y la pipeta. 11. No, para conocer la densidad necesitamos, además, datos acerca de su volumen. 12. Dos sustancias diferentes no pueden tener la misma densidad, ya que es una propiedad característica de las sustancias. 13. La materia se puede presentar en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Según la teoría cinética, en el estado sólido las partículas se encuentran mucho más unidas que en el estado líquido y, en este estado, a su vez, mucho más juntas que en el estado gaseoso que están muy alejadas y en continuo movimiento desordenado, caótico. 14. Cuando se afirma que un gas es compresible se quiere decir que puede disminuir su volumen. 15. La fusión es el paso de sólido a líquido. Es un paso progresivo, pues se necesita energía en forma de calor para romper o disminuir las fuerzas que mantienen unidas las partículas en el estado sólido. 16. La similitud entre ellos es que los dos procesos son vaporizaciones. La diferencia radica en que la evaporación es un proceso lento y la ebullición es violento. La evaporación ocurre a cualquier temperatura y la ebullición a una temperatura fija, (en su punto de ebullición). SOLUCIONES DE LA PÁGINA 3 18. Supone que la masa del frigorífico es 60 veces mayor que la unidad patrón: el kilogramo. 19. a) 2 mg: la magnitud es la masa; la cantidad, 2 y la unidad, miligramos. b) 400 s: la magnitud es el tiempo, la cantidad 400 y la unidad el segundo. c) 250 mL: la magnitud es el volumen, la cantidad 250 y la unidad el mililitro. d) 23 m2: la magnitud es la superficie, la cantidad 23 y la unidad el metro cuadrado.

e) 50 cm3: la magnitud es el volumen, la cantidad 50 y la unidad el centímetro cúbico. f) 267 m: la magnitud es la longitud, la cantidad 267 y la unidad el metro. 20.

21. V del objeto = 40 mL - 15 mL = 25 mL 22.

23. Los dos tienen la misma densidad pues están fabricados del mismo material: el hierro. 24.

25. V de la piedra = 160 m L - 150 mL = 10 mL Masa de la piedra = 200 g

20000 kg/m3

26. A igualdad de masa, ocupará mayor volumen el menos denso, es decir, el aluminio. 27. Al unir ambos líquidos, no se mezclarán y se formarán dos fases bien diferenciadas. El aceite, aunque es más viscoso tiene menor densidad (no hay que confundir los dos conceptos). Al ser dos líquidos inmiscibles, el aceite flotará sobre el agua por ser menos denso. 28. El trozo de madera flotará en el agua, debido a que la densidad de la madera es menor que la del agua. Sin embargo, el trozo de aluminio se hundirá ya que la densidad del aluminio es mayor que la del agua (consultar tablas). 29. Al tener la misma masa, los dos pesan lo mismo. Ocupará un volumen mucho mayor la paja que el hierro, al tener la primera una densidad mucho menor que el segundo. 30.

31. La materia se puede presentar en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Los sólidos tienen forma y volumen constantes. Los líquidos tienen volumen constante, pero la forma es variable, adoptan la forma del recipiente que los contiene. Los gases no tienen ni forma ni volumen constantes. Se dice que son compresibles y expansibles. Cuando hay una transición entre sólidos, líquidos y gases, la masa siempre se mantiene constante. 32.

Propiedades

Estados de la materia

Forma Volumen Compresibilidad

Sólido

Líquido

Gas

Constante

Variable

Variable

Constante Constante

Variable

Apenas

Apenas

Sí

33. La masa seguiría siendo la misma, lo que disminuye únicamente es su volumen. Esta propiedad de los gases por la cual pueden disminuir su volumen se denomina compresibilidad. 34. Un cambio de estado es la transformación de una sustancia de un estado de agregación (sólido, líquido o gas) a otro. No, son las mismas partículas, pero mucho más separadas. 35.

36. En un cambio de estado, la temperatura permanece constante. La cantidad de calor que se aporta al sistema sirve para separar a las partículas entre sí. 37. La masa sigue siendo la misma, pero el volumen, a diferencia de la mayoría de las sustancias, disminuye. SOLUCIONES DE LA PÁGINA 27 38. El punto de fusión es la temperatura a la cual un sólido pasa al estado líquido. Esta expresión significa que el hierro sólido se transforma en hierro líquido a 1 539 °C. 39. Es la temperatura a la cual un líquido pasa al estado gaseoso. Significa que a 56,5 °C la acetona pasa del estado líquido al gaseoso. 40. Se produce la licuación o condensación del vapor de agua, al disminuir la temperatura en contacto con la tapadera más fría. 41.

42. a) Verdadera, debido a que la densidad es una propiedad característica del material. b) Falsa, el aceite es más viscoso, pero no más denso que el agua, porque al mezclar aceite y agua, el primero flota sobre el agua. c) Falsa, en donde se hace más patente es en el cambio de líquido a gas. Este último se adaptará al volumen del recipiente que lo contenga. d) Falsa, la densidad es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa dicho cuerpo. 43.

En los tramos rectos paralelos al eje del tiempo está ocurriendo un cambio de estado. En el primero la fusión y en el segundo, la vaporización. 44. a) A 200 °C la sustancia se encuentra en estado sólido y a 2 000 °C en estado líquido. b) El punto de fusión es 1 539 °C y el ebullición 3 000 °C. 45. Para calcular la densidad de la corona, se calcula primero su volumen: V = 340 m L - 300 mL = 4 0 m L Y la densidad será:

Al ser la densidad menor que la del oro, está claro que el orfebre le ha engañado añadiendo un metal más ligero que le confiera un mayor volumen. Si la corona hubiese sido de oro, el volumen sería:

46. 1 pulgada = 0,0254 m; 1 píe = 0,3048; 1 yarda = 0,9144 m; 1 vara = 0,866 m aproximadamente.