Ejemplo de problemas e hipótesis sobre estados de agregación de la materia

La materia se nos presenta en tres estados fundamentales de agregación:

  • Sólido: como el azúcar, hielo, metal…
  • Líquido: alcohol, agua, aceite…
  • Gas: oxígeno, nitrógeno, dióxido de carbono, metano…

En la naturaleza solo algunas sustancias como el agua puede encontrase en los tres estados de agregación, mientras que otras sustancias se presentan en un solo estado que puede ser sólido, liquido o gaseoso.

Teoría cinética-molecular de la materia

La teoría cinética explica el comportamiento de la materia y sostiene lo siguiente:

  • La materia está formada por  pequeñas entidades llamadas partículas(átomos o moléculas).
  • Las partículas se encuentran en  constante movimiento, chocando entre sí.
  • Entre las partículas existen interacciones o fuerzas más o menos intensas dependiendo del estado de agregación.

Las características de los tres estados de agregación lo podemos observar en el siguiente cuadro comparativo.

1.- ¿Qué sucede con el volumen de un gas al  mantener su temperatura constante y al ejercer presión sobre el?

Ejemplos de problemas de indagación  y sus hipótesis

Hipótesis

Si mantenemos la temperatura constante y ejercemos una presión sobre el gas entonces su volumen disminuye.

Variable independiente

Aumento de presión y temperatura constante.

Variable dependiente

Disminución del volumen del gas

2.-¿Qué sucede con el volumen de un gas al mantener la presión constante y al aumentar la temperatura?

Hipótesis

Si mantenemos la presión constante y aumentamos la temperatura, el volumen del gas aumenta.

Variable independiente

Aumento de temperatura y presión constante

Variable dependiente

Aumento del volumen del gas

3.- ¿Por qué en verano pueden llegar a explotar los neumáticos en las autopistas?

Hipótesis

Si aumentamos la temperatura del gas entonces  aumenta la presión sobre las paredes del recipiente y podría explotar.

Explicación: Al aumentar la temperatura del gas, aumenta la velocidad de las partículas que lo constituyen y, por tanto, chocan más veces por unidad de tiempo sobre las paredes del recipiente, lo que implica que aumente la presión en el interior de dicho recipiente.

4.- ¿Porqué en verano se produjeron lluvias torrenciales en la costa norte del Perú,?

Hipótesis

Si el mar eleva su temperatura entonces habrá mayor evaporación y por consiguiente mayor precipitación o lluvias.

5.-¿Si calentamos a un cubo de hielo que está a 0°C de temperatura que pasa con las partículas de dicho cubo?

Empiezan a vibrar y las fuerzas que los mantenían unidos se van debilitando y si seguimos calentando se convertirá en agua líquida hasta llegar a la ebullición que será a una temperatura de 100°C a nivel del mar y a esa temperatura continuará hirviendo.

6.-¿Por qué  el agua hierve a menos de 100°C en la sierra mientras que en la costa hierve a 100°C?

Cuando el paso de líquido a gas se produce en el interior del líquido, se dice que se produce la ebullición. La temperatura a la cual hierven los líquidos se llama temperatura de ebullición. Esta temperatura de ebullición depende de la presión a que esté sometido el líquido (normalmente será la atmosférica). A mayor presión atmosférica, mayor temperatura de ebullición.

Puedes encontrar más información y ejemplos de hipótesis en:

Las hipótesis, elementos, clases y ejemplos

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