G02. Propiedades Físicas

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    22-Dec-2015

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Guia resumen propiedades fisicas de la materia.

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  • AREA CONSTRUCCIN

    Asignatura: Materiales de Construccin

    Cdigo: COTTMT01/G02/Propiedades Fsicas

    Direccin de Ingeniera rea Construccin Pgina 1

    Unidad de Aprendizaje N1:

    Estructuras Bsicas y Materiales para la Construccin.

    Aprendizajes Esperados

    1. Analiza las normas tcnicas asociadas a los materiales y sus etapas de aplicacin en la

    construccin, teniendo en cuenta las variables presentes.

    2. Analiza las propiedades qumicas y fsicas de los materiales empleados en construccin, teniendo

    en cuenta las variables presentes.

    1. OBJETIVOS.

    Identificar las Propiedades fsicas de los Materiales y determinar la densidad de diferentes

    materiales de construccin mediante mediciones en Laboratorio.

    2. ANTECEDENTES GENERALES

    Propiedades Fsicas de los Materiales.

    A lo largo de la historia de la humanidad, el hombre ha usado y desarrollado distintos tipos de

    materiales.

    Desde objetos naturales como ramas y troncos de rboles, hasta materiales novedosos que nos

    han permitido el desarrollo de grandes construcciones y obras de ingeniera como las Pirmides o

    el Canal de Panam.

    Existen cuatro edades de los materiales:

    Edad de piedra (4.000.000 a.C.): en esta poca, los primeros seres humanos, utilizaban el

    barro, la madera, y sobre todo, la piedra (de ah el nombre de la edad) como herramientas, tales

    como lanzas, hachas, vasijas, etc.

    Edad de bronce (4.000 a.C.): sobre estos aos, la humanidad descubri que fundiendo

    algunas rocas, podran obtener un material mejor que las lanzas que tenan de antes, podan hacer

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    objetos de metal, como espadas, escudos de bronce, e incluso araduras. Este descubrimiento

    supuso un gran avance en la evolucin.

    Edad del hierro: (1.500 a.C.): casi 3.000 aos despus del descubrimiento del bronce, la

    humanidad descubri otro de metal, el hierro, el cual era de mayor utilidad para objetos antes

    hecho, como espadas de hierro, mas fuertes y resistentes que las de bronce, y otros. Este

    descubrimiento supuso el comienzo de una nueva era.

    Edad del silicio (actualidad): el descubrimiento del silicio supone una avance tecnolgico

    notable, ya que se usa en la mayora de instrumentos elctricos.

    PROPIEDADES DE LA MATERIA.

    Todos los elementos en la naturaleza estn compuestos por sustancia, las sustancias, se

    caracterizan por sus propiedades fsicas o qumicas

    - Las propiedades fsicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la

    composicin o identidad de la sustancia. Podemos poner como ejemplo, la reaccin de la

    arcilla con el agua.

    - Las propiedades Qumicas, son aquellas en las cuales una sustancia sufre un cambio

    qumico, es decir, en su estructura interna, transformndose en otra sustancia, dichos

    cambios qumicos, son generalmente irreversibles. (ejemplo la reaccin de hidratacin del

    cemento).

    Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las Extensivas e Intensivas.

    - Las propiedades Extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia

    presente. La masa es una propiedad Extensiva.

    - Las propiedades Intensivas, no dependen de la cantidad de masa, adems, no son

    aditivas, tenemos un ejemplo, la densidad, esta no cambia con la cantidad de materia, la

    temperatura tambin es una propiedad intensiva.

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    Las propiedades Fsicas pueden variar en tres estados distintos como: Estado Slido, Lquido y

    Gaseoso.

    Estado Slido

    Se producen cuando los materiales se encuentran a una baja temperatura

    provocando que sus tomos a menudo se entrelazan formando

    estructuras cristalinas definidas, lo que les permite soportar fuerzas sin

    deformacin. Los slidos son calificados como duros y resistentes, y en

    ellos las fuerzas de atraccin son mayores que las de repulsin.

    Propiedades

    de la Materia

    Propiedades

    extensivas

    - Son aquellas que

    varan con la cantidad

    de materia considerada

    Peso

    Volumen

    Longitud

    Propiedades

    intensivas o

    especficas

    - Son aquellas que no

    varan con la cantidad

    de materia considerada

    Punto de

    fusin

    Punto de

    ebullicin

    Densidad

    Coeficiente de

    solubilidad

    ndice de

    refraccin

    Color

    Olor

    Sabor

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    Las sustancias en estado slido tienen las siguientes caractersticas:

    Forma definida.

    Incompresibilidad (no pueden comprimirse)

    Resistencia a la fragmentacin.

    Volumen tenso.

    Estado Lquido

    Se produce cuando dicho material adquiere el punto de fusin y su principal caracterstica es la

    capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene.

    El estado lquido presenta las siguientes caractersticas:

    Fuerza de cohesin menor.

    Toma la forma del envase que lo contiene.

    En fro se comprime.

    Posee fluidez.

    Estado Gaseoso

    Se alcanza esto punto aumentando la temperatura de dicho material para llegar hasta su

    ebullicin. Los tomos o molculas del gas se encuentran libres de modo que son capaces de

    ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debera

    decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible.

    El estado gaseoso presenta las siguientes caractersticas:

    Fuerza de cohesin casi nula.

    Sin forma definida.

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    Toma el volumen del envase que lo contiene.

    Se puede comprimir fcilmente.

    Ejerce presin sobre las paredes del recipiente que los contienen.

    Los gases se mueven con libertad.

    Cambios de Estado.

    Cuando un cuerpo, por accin del calor o del fro pasa de un estado a otro, decimos que ha

    cambiado de estado.

    En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua lquida vemos que

    se evapora. El resto de las sustancias tambin puede cambiar de estado si se modifican las

    condiciones en que se encuentran. Adems de la temperatura, tambin la presin influye en el

    estado en que se encuentran las sustancias.

    Si se calienta un slido, llega un momento en que se transforma en lquido. Este proceso recibe el

    nombre de fusin.

    El punto de fusin es la temperatura que debe alcanzar una sustancia slida para fundirse. Cada

    sustancia posee un punto de fusin caracterstico. Por ejemplo, el punto de fusin del agua pura

    es 0 C a la presin atmosfrica normal.

    Si calentamos un lquido, se transforma en gas.

    Este proceso recibe el nombre de vaporizacin. Cuando la vaporizacin tiene lugar en toda la

    masa de lquido, formndose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullicin. Tambin la

    temperatura de ebullicin es caracterstica de cada sustancia y se denomina punto de ebullicin.

    El punto de ebullicin del agua es 100 C a la presin atmosfrica normal.

    En el estado slido las partculas estn ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus

    posiciones.

    A medida que calentamos el agua, las partculas ganan energa y se mueven ms deprisa, pero

    conservan sus posiciones.

    Cuando la temperatura alcanza el punto de fusin (0C) la velocidad de las partculas es lo

    suficientemente alta para que algunas de ellas puedan vencer las fuerzas de atraccin del estado

    slido y abandonan las posiciones fijas que ocupan.

    La estructura cristalina se va desmoronando poco a poco. Durante todo el proceso de fusin del

    hielo la temperatura se mantiene constante.

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    En el estado lquido las partculas estn muy prximas, movindose con libertad y de forma

    desordenada. A medida que calentamos el lquido, las partculas se mueven