Propiedades físicas de los gases y la temperatura
Respuesta rápida
Gases: difusión, efusión, expansión y compresibilidad. Escalas: Celsius (0–100 °C), Fahrenheit (32–212 °F), Kelvin (0 K = −273 °C).
Solución — Página 111
Nuestros saberes: Libro para alumnos, maestros y familia. Libro de Educación Primaria Grado 5° Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Propiedades físicas de los gases
Los gases tienen características físicas que los definen y diferencian de otros estados de agregación de la materia:
- Difusión. Debido a que sus moléculas tienen menor interacción, poseen más fluidez que los líquidos, lo que permite que tengan una alta difusión (se mezclan rápidamente entre sí).
- Efusión. Los gases pueden salir de pequeñas aberturas de la pared del recipiente que los contiene.
- Expansión. Como no tienen un volumen propio debido a la posición de sus moléculas, también carecen de forma propia y, por ende, ocupan el volumen y la forma del recipiente que los contiene.
- Compresibilidad. Aplicando presión se puede lograr que las partículas de los gases estén más juntas o se compriman. Además, los gases se dilatan si se aumenta la temperatura y se contraen si se enfrian. También pueden mezclarse fácilmente entre sí y ser solubles en agua y en otros líquidos.
Temperatura
Es la cantidad que indica qué tan caliente o frío se encuentra un objeto respecto de cierta referencia.
- Escala Celsius (°C): considera en 0 la temperatura de congelación del agua y en 100 su ebullición a nivel del mar; el intervalo se divide en 100 unidades llamadas grados.
- Escala Fahrenheit (°F): usada comúnmente en Estados Unidos; 32 es la temperatura de congelación del agua y 212 su punto de ebullición a nivel del mar.
- Escala Kelvin (K): según el Sistema Internacional de Unidades (SI), es la escala usada en investigación. El cero absoluto corresponde a -273\,^{\circ}\mathrm{C}.
Relaciones entre escalas:
T(\text{°F}) = \frac{9}{5}\,T(\text{°C}) + 32
T(K) = T(\text{°C}) + 273
Comprobación con los puntos de referencia:
- Congelación del agua: 0\,^{\circ}\mathrm{C} \Rightarrow \frac{9}{5}(0) + 32 = 32\,^{\circ}\mathrm{F} y 0 + 273 = 273\,\text{K}.
- Ebullición del agua: 100\,^{\circ}\mathrm{C} \Rightarrow \frac{9}{5}(100) + 32 = 180 + 32 = 212\,^{\circ}\mathrm{F} y 100 + 273 = 373\,\text{K}.
Ambos valores coinciden con los datos del libro, lo que confirma las conversiones.
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Propiedades físicas de los gases
Los gases tienen características físicas que los definen y diferencian de otros estados de agregación de la materia, como:
- Difusión. Debido a que sus moléculas tienen menor interacción, poseen más fluidez que los líquidos, lo que permite que tengan una alta difusión.
- Efusión. Los gases pueden salir de pequeñas aberturas de la pared del recipiente que los contiene.
- Expansión. Como no tienen un volumen propio debido a la posición de sus moléculas, también carecen de forma propia y, por ende, ocupan el volumen y la forma del recipiente que los contiene.
- Compresibilidad. Aplicando presión se puede lograr que las partículas de los gases estén más juntas o se compriman. Además, los gases se dilatan si se aumenta la temperatura y se contraen si se enfrian. También, pueden mezclarse fácilmente entre sí y ser solubles en agua y en otros líquidos.
Temperatura
Es la cantidad que indica qué tan caliente o frío se encuentra un objeto respecto de cierta referencia. Por ejemplo, la escala más usada es la Celsius, la cual considera en cero la temperatura de congelación del agua y en 100 su ebullición a nivel del mar; el punto entre la congelación y la ebullición se divide entre 100 unidades llamadas grados.
Una escala usada comúnmente en Estados Unidos es la escala Fahrenheit, donde el número 32 es la temperatura de congelación del agua y 212 su punto de ebullición a nivel del mar.
De acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades (SI), otra de las escalas utilizadas en investigación es la Kelvin. En ésta, el cero o cero absoluto corresponde a -273\,^{\circ}\mathrm{C} de la escala Celsius.
Ejemplos resueltos
Convertir la ebullición del agua (100\,^{\circ}\mathrm{C}) a Fahrenheit y a Kelvin.
- Fahrenheit: T(\text{°F}) = \frac{9}{5}(100) + 32 = 180 + 32 = 212\,^{\circ}\mathrm{F}.
- Kelvin: T(K) = 100 + 273 = 373\,\text{K}.
- Ambos coinciden con los valores del libro.
Tabla
| Escala | Congelación del agua | Ebullición del agua | Cero absoluto |
|---|---|---|---|
| Celsius (°C) | 0\,^{\circ}\mathrm{C} | 100\,^{\circ}\mathrm{C} | -273\,^{\circ}\mathrm{C} |
| Fahrenheit (°F) | 32\,^{\circ}\mathrm{F} | 212\,^{\circ}\mathrm{F} | -460\,^{\circ}\mathrm{F} |
| Kelvin (K) | 273\,\text{K} | 373\,\text{K} | 0\,\text{K} |
Diagrama
timeline
title Escalas de temperatura: puntos de referencia del agua
0 K (cero absoluto) : -273 °C : sin movimiento de partículas
273 K : 0 °C : 32 °F — el agua se congela
373 K : 100 °C : 212 °F — el agua hierve a nivel del mar
Fórmulas y ecuaciones
T(\text{°F}) = \frac{9}{5}\,T(\text{°C}) + 32
T(K) = T(\text{°C}) + 273
T(\text{°F}) = \frac{9}{5}@@MATH_0@@\text{°C}) + 32
T(K) = T(\text{°C}) + 273
0\,^{\circ}@@MATH_0@@\mathrm{F} = 273\,\text{K}
100\,^{\circ}@@MATH_0@@\mathrm{F} = 373\,\text{K}
Glosario (6)
- Difusión
- Movimiento de las moléculas de un gas que hace que se mezcle rápidamente con otros gases o líquidos.
- Efusión
- Salida de las moléculas de un gas a través de pequeñas aberturas del recipiente que lo contiene.
- Expansión
- Tendencia de los gases a ocupar todo el volumen y la forma del recipiente que los contiene.
- Compresibilidad
- Facilidad con la que las partículas de un gas se acercan al aplicar presión.
- Temperatura
- Cantidad que indica qué tan caliente o frío está un objeto respecto de cierta referencia.
- Cero absoluto
- Temperatura más baja posible, equivalente a $-273\,^{\circ}\mathrm{C}$ o $0\,\text{K}$.
Preguntas para practicar
¿Por qué los gases ocupan todo el recipiente que los contiene?
Porque las moléculas de los gases tienen poca interacción entre sí y gran fluidez, por lo que se desplazan en todas las direcciones hasta ocupar por completo el volumen y la forma del recipiente.
Explica con tus palabras la diferencia entre difusión y efusión.
La difusión es la mezcla rápida de un gas con otro porque sus moléculas se mueven libremente; la efusión es cuando las moléculas de un gas escapan al exterior a través de pequeños orificios o aberturas del recipiente.
¿Por qué se le llama cero absoluto a $0\,\text{K}$?
Porque corresponde a $-273\,^{\circ}\mathrm{C}$, la temperatura más baja posible, en la que las partículas de la materia tienen la mínima energía térmica y prácticamente dejan de moverse; no puede existir una temperatura menor.
Temas y conceptos clave
Figuras de la página (2)
Preguntas que la gente también hace
¿Cuáles son las propiedades físicas de los gases?
¿Cómo se convierte de Celsius a Fahrenheit?
¿Qué es el cero absoluto en la escala Kelvin?
- • Estados de agregación de la materia
- • Concepto de temperatura cotidiana
- • Nociones de recipiente y volumen
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1716 caracteres
Propiedades fisicas de los gases
Los gases tienen caracteristicas físicas que los definen y diferencian de otros estados de agregación de la materia, como:
Difusión. Debido a que sus moléculas tienen menor interacción, poseen más fluidez que los líquidos, lo que permite que tengan una alta difusión.
Efusión. Los gases pueden salir de pequenas aberturas de la pared del recipiente que los contiene.
Expansión. Como no tienen un volumen propio debido a la posición de sus moléculas, también carecen de forma propia y, por ende, ocupan el volumen y la forma del recipiente que los contiene.
Compresibilidad. Aplicando presión se puede lograr que las partículas de los gases estén más juntas o se compriman. Además, los gases se dilatan si se aumenta la temperatura y se contraen si se enfrian. También, pueden mezclarse fácilmente entre sí y ser solubles en agua y en otros líquidos.
Temperatura
Es la cantidad que indica qué tan caliente o frío se encuentra un objeto respecto de cierta referencia. Por ejemplo, la escala más usada es la Celsius, la cual considera en cero la temperatura de congelación del agua y en 100 su ebullición a nivel del mar; el punto entre la congelación y la ebullición se divide entre loo unidades llamadas grados.
Una escala usada comúnmente en Estados Unidos es la escala Fahrenheit, donde el número 32 es la temperatura de congelación del agua y 212 su punto de ebullición a nivel del mar.
De acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades (si), otra de las escalas utilizadas en investigación es la Kelvin. En ésta, el cero o cero absoluto corresponde a-273 C de la escala Celsius.
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