Las
pequeñísimas partículas que forman la materia
se llaman moléculas. La molécula es la partícula
menor que de un cuerpo puede existir por sí misma con los
caracteres químicos propios del mismo. Ésta puede
estar formada por un solo átomo, o de varios, según
esté constituida por uno solo, o que en su composición
entren dos o más, la molécula es “monoatómica”,
“biatómica”, “triatómica”,
etc
Antiguamente, los estudiosos y sabios de las ciencias
fisicas, suponían que el átomo era indivisible.
Luego probaron que no era así, y que el átomo está
formado, a su vez, por electrones que giran alrededor de un núcleo.
Cada átomo es como un pequeñísimo
sistema solar; el núcleo es como si fuera el Sol, alrededor
del cual giran los planetas (electrones), siguiendo diversas órbitas.
Los átomos se diferencian entre ellos por la constitución
del núcleo y por el número de electrones que giran
a su alrededor.
El átomo de hidrógeno es el más simple: sólo
tiene un electrón; el electrón de helio (un gas)
tiene dos electrones, y el del cobre 29 electrones, que giran
en diferentes órbitas. Uno de los átomos más
complejos es el del uranio, con 92 electrones, en diferentes órbitas
y un núcleo muy complejo. El tema del átomo y su
composición es uno de los más fascinantes dentro
de las ciencias fisicas.
Cuerpos simples
y compuestos
Existen cuerpos que aunque les sometamos a cualquier
tratamiento, siempre están constituidos por la misma y
única sustancia homogénea: son los cuerpos simples.
Es imposible transformar estos cuerpos en otros más simples.
El hierro, el oro, el oxígeno, el hidrógeno, son
cuerpos simples
 Otros,
como el agua, son compuestos, es decir, están formados
por otros distintos entre sí.
* El agua está compuesta de oxígeno e hidrógeno.
El oxígeno y el hidrógeno son los elementos que
forman el agua.
* El gas carbónico está formado por otros dos elementos:
el carbono y el oxígeno. El oxígeno, es un elemento
común a estos dos cuerpos.
Gracias a las ciencias fisicas, es sabido que
muchos otros cuerpos están formados por más elementos
aún.
Todos los cuerpos llamados compuestos están formados por
varios componentes simples, llamados elementos.
Los cuerpos simples están formados por un solo elemento.
Así como el gas oxígeno, que está formado
sólo por oxígeno.
En realidad, la mayoría de los cuerpos son compuestos y
están formados por varios elementos.
Los cuerpos sufren constantemente cambios o fenómenos
que los modifican o alteran.
Un fenómeno, para las ciencias fisicas, ocurre cuando se
realiza un cambio en la posición, en los caracteres externos,
o en la íntima naturaleza de un ser viviente.
Cuando estos fenómenos no modifican la
sustancia de un cuerpo, son fenómenos físicos (
la caída de un cuerpo, la evaporación del agua,
etc.). Sin embargo, cuando el fenómeno modifica la sustancia
y la altera, es un fenómeno químico, ejemplo: la
combustión.
Recordemos que los cuerpos se presentan en tres estados fundamentales:
sólido, líquido y gaseoso.
• Los cuerpos sólidos tienen forma y volumen propios
y son los que ofrecen mayor resistencia a las fuerzas que tienden
a cambiar su forma y su volumen.
• Hemos aprendido en nuestras clases de ciencias fisicas
que los cuerpos líquidos tienen volumen propio, pero adoptan
la forma del recipiente que los contiene; resisten a las fuerzas
que tienden a cambiar su volumen, pero no a los que tienden a
cambiar su forma.
A los cuerpos líquidos y a los gases se les denomina fluidos,
porque fluyen o se mueven fácilmente.
Dejando el tema de los cuerpos, la materia, los
elementos y los átomos, pasaremos a estudiar y desarrollar
el concepto de:
Calor –
Temperatura
En la vida cotidiana, con frecuencia
utilizamos dos palabras cuyo significado suele confundirse: calor
y temperatura., ya que ambas están íntimamente ligadas.
Y seguramente que si se preguntaran qué es el calor y qué
es la temperatura, la mayoría de ustedes, ha asociado dichos
conceptos con las sensaciones que producen en nuestra piel los
cuerpos fríos o calientes.
Quizá habrán podido clasificar los cuerpos como:
fríos, tibios o templados, calientes y muy calientes.
Estas sensaciones no nos permiten aclarar las nociones de calor
y temperatura, así como tampoco apreciar diferencias pequeñas
de temperatura o medida con precisión.
En realidad, esa noción de temperatura resulta poco eficiente
y real, y lo podemos probar en el contexto de las ciencias
fisicas, exponiendo el siguiente caso:
1 - Colocamos una de nuestras manos en una vasija
o recipiente que contenga agua caliente y luego la sumergimos
en otro que contiene agua a la temperatura ambiente. Entonces
tendremos la sensación de que esta última está
fría.
2 - Si en cambio, la colocamos primero en un recipiente que contenga
agua con hielo y luego en la que contiene agua a la temperatura
ambiente, tendremos la sensación de que esta última
está caliente.
En ambos casos el recipiente con agua a temperatura
ambiente es el mismo y sin embargo nuestra sensación es
totalmente diferente.
Por eso esa razón es que para medir la temperatura de manera
exacta es necesario contar con el termómetro.
En esta clase básica de
ciencias fisicas aprenderemos que la palabra
termómetro proviene de:
“termo” = temperatura y “metro” = medida
El termómetro es un instrumento que permite determinar
la temperatura de un cuerpo midiendo alguna propiedad que se modifique
proporcionalmente con la temperatura.
Los termómetros comunes utilizan como propiedad la dilatación
de un líquido (a mayor temperatura mayor volumen). La dilatación
sufrida debe ser suficientemente notoria y tener el mismo valor
para la misma variación de temperatura, cualquiera sea
el entorno en el que se produzca.
De esta manera y gracias a los conocimiento básicos
de ciencias fisicas, sabemos que se pueden medir aumentos o descensos
de temperatura observando las variaciones de volumen que experimenta
un cuerpo que se toma como referencia y que se denomina sustancia
termométrica.
El calor es una forma de energía cinética,
y es la consecuencia de la vibración de que están
animadas las moléculas. Esta vibración se produce
entre todas las moléculas de todas las sustancias, por
lo cual ningún cuerpo está totalmente privado de
calor.
Las sensaciones de calor y frío
son debidas a la notable propiedad que tiene el calor de poder
pasar de un cuerpo a otro. Pero, según los conocimientos
de ciencias fisicas, esto sólo ocurre cuando entre
los dos cuerpos considerados existe una diferencia de temperatura,
y entonces el cuerpo con temperatura más elevada cede calor
al otro. Pero el fenómeno cesa cuando ambos cuerpos alcanzan
la misma temperatura.
Entonces, el calor es una magnitud física diferente a la
temperatura.
Lectura
de interés:
Por el uso del termómetro
hemos aprendido que, si tomamos diferentes clases de materia,
tales como metal, piedras, sales, madera, corcho, plumas, lana,
agua y una variedad de otros fluidos, aunque al principio estén
todos ellos a diferentes temperaturas, y si lo ponemos juntos
en un cuarto sin un fuego dentro del cual no brille el Sol, el
calor, será comunicado del más caliente de estos
cuerpos al más frió, durante algunas horas quizá,
o el curso de un día; al final de ese tiempo, está
probado por las ciencias fisicas, si aplicamos un termómetro
a todos ellos en sucesión, dará precisamente la
misma lectura. El calor, por tanto, se distribuye en este caso
hasta que ninguno de estos cuerpos tiene una mayor demanda o atracción
por el calor que cualquier otro… El calor es llevado así
a un estado de equilibrio… Debemos adoptar, por tanto, como
una de las leyes más generales del calor, el principio
de que todos los cuerpos que se comunican libremente entre sí
y que no estén expuestos a desigualdad alguna debida a
atracción externa, adquieren la misma temperatura, como
es indicado por un termómetro. Esperamos que esta sencilla
lectura de interés para la clase básica de ciencias
fisicas les haya resultado de carácter aclaratorio. |
