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Guia resumen propiedades fisicas de la materia.
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
