martes, 7 de diciembre de 2010

ENERGIA

La energía es una magnitud física abstracta, ligada al estado dinámico de un sistema cerrado y que permanece invariable con el tiempo. También se puede definir la energía de sistemas abiertos, es decir, partes no aisladas entre sí de un sistema cerrado mayor. Un enunciado clásico de la física newtoniana afirmaba que la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

La energía no es un estado físico real, ni una "sustancia intangible" sino sólo un número escalar que se le asigna al estado del sistema físico, es decir, la energía es una herramienta o abstracción matemática de una propiedad de los sistemas físicos. Por ejemplo se puede decir que un sistema con energía cinética nula está en reposo.

El uso de la magnitud energía en términos prácticos se justifica porque es mucho más fácil trabajar con magnitudes escalares, como lo es la energía, que con magnitudes vectoriales como la velocidad y la posición. Así, se puede describir completamente la dinámica de un sistema en función de las energías cinética, potencial y de otros tipos de sus componentes. En sistemas aislados además la energía total tiene la propiedad de "conservarse" es decir ser invariante en el tiempo. Matemáticamente la conservación de la energía para un sistema es una consecuencia directa de que las ecuaciones de evolución de ese sistema sean independientes del instante de tiempo considerado, de acuerdo con el teorema de Noether.


Energía en diversos tipos de sistemas físicos [editar]Todos los cuerpos, poseen energía debido a su movimiento, a su composición química, a su posición, a su temperatura, a su masa y a algunas otras propiedades. En las diversas disciplinas de la física y la ciencia, se dan varias definiciones de energía, por supuesto todas coherentes y complementarias entre sí, todas ellas siempre relacionadas con el concepto de trabajo.


Física clásica

En Mecánica:

Energía mecánica que es la combinación o suma de los siguientes tipos:
Energía cinética: debida al movimiento.
Energía potencial la asociada a la posición dentro de un campo de fuerzas conservativo como por ejemplo:
Energía potencial gravitatoria
Energía potencial elástica, debida a deformaciones elásticas. También una onda es capaz de transmitir energía al desplazarse por un medio elástico.
En electromagnetismo se tiene:

Energía electromagnética que se compone de:
Energía radiante
Energía calórica
Energía potencial eléctrica, véase potencial eléctrico.
En termodinámica:


energía interna, suma de la energía mecánica de las partículas constituyentes de un sistema
Energía térmica

Física relativista clásica [editar]En Relatividad:


Energía en reposo es la energía debida a la masa, según la conocida fórmula de Einstein.
Energía de desintegración, es la diferencia de energía en reposo entre las partículas iniciales y finales de una desintegración
Al redefinir el concepto de masa, también se modifica el de energía cinética. Véase Relación de energía-momento.

Física cuántica

En física cuántica, la energía es una magnitud ligada al operador hamiltoniano. La energía total de un sistema no aislado de hecho puede no estar definida: en un instante dado la medida de la energía puede arrojar diferentes valores con probabilidades definidas. En cambio, para los sistemas aislados en los que el hamiltoniano no depende explícitamente del tiempo, los estados estacionarios sí tienen una energía bien definida. Además de la energía asociadas a la materia ordinaria o campos de materia, en física cuántica aparece la:

Energía del vacío, que es un tipo de energía existente en el espacio, incluso en ausencia de materia.

Química
En química aparecen formas específicas no mencionadas anteriormente:


Energía de ionización, una forma de energía potencial, es la energía que hace falta para ionizar una molécula o átomo.
Energía de enlace es la energía potencial almacenada en los enlaces químicos de un compuesto. Las reacciones químicas liberan o absorben esta clase de energía, en función de la entalpía y energía calórica.
Si estas formas de energía son consecuencia de interacciones biológicas, la energía resultante es bioquímica, pues necesita de las mismas leyes físicas que aplican a la química, pero los procesos por los cuales se obtienen son biológicos, como norma general resultante del metabolismo (véase ATP).

Energía potencial [editar]Artículo principal: Energía potencial
La energía potencial puede pensarse como la energía almacenada en un sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede entregar. Más rigurosamente, la energía potencial es una magnitud escalar asociada a un campo de fuerzas (o como en elasticidad un campo tensorial de tensiones). Cuando la energía potencial está asociada a un campo de fuerzas, la diferencia entre los valores del campo en dos puntos A y B es igual al trabajo realizado por la fuerza para cualquier recorrido entre B y A.

La energía potencial puede definirse solamente cuando existe un campo de fuerzas es conservativa, es decir, que cumpla con alguna de las siguientes propiedades:

El trabajo realizado por la fuerza entre dos puntos es independiente del camino recorrido.
El trabajo realizado por la fuerza para cualquier camino cerrado es nulo.
Cuando el rotor de F es cero (sobre cualquier dominio simplemente conexo).
Se puede demostrar que todas las propiedades son equivalentes (es decir que cualquiera de ellas implica la otra). En estas condiciones, la energía potencial en un punto arbitrario se define como la diferencia de energía que tiene una partícula en el punto arbitrario y otro punto fijo llamado "potencial cero".


Magnitudes relacionadas
La energía se define como la capacidad de realizar un trabajo. Energía y trabajo son equivalentes y, por tanto, se expresan en las mismas unidades. El calor es una forma de energía, por lo que también hay una equivalencia entre unidades de energía y de calor. La capacidad de realizar un trabajo en una determinada cantidad de tiempo es la potencia

ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

SOLIDO:
A bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa; y sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Los sólidos son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión. La presencia de pequeños espacios intermoleculares caracteriza a los sólidos dando paso a la intervención de las fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geométrica.
Las sustancias en estado sólido presentan las siguientes características:
  • Forma definida
  • Incompresibilidad (no pueden comprimirse)
  • Resistencia a la fragmentación
  • Fluidez muy baja o nula
LIQUIDO:
Si se incrementa la temperatura el sólido va "descomponiéndose" hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:
  • Cohesión menor.
  • Movimiento energía cinética.
  • No poseen forma definida.
  • Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.
  • En el frío se comprime.
  • Posee fluidez a través de pequeños orificios.
  • Puede presentar difusión.
  • Volumen constante.
GASEOSO:
Incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Las moléculas del gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.
El estado gaseoso presenta las siguientes características
  • Cohesión casi nula.
  • Sin forma definida.
  • Su volumen es variable dependiendo del recipiente que lo contenga.
  • Pueden comprimirse fácilmente.
  • Ejercen presión sobre las paredes del recipiente contenedor.
  • Las moléculas que lo componen se mueven con libertad.
  • Ejercen movimiento ultra dinámico.


MATERIA

                                                           ¿QUE ES MATERIA?
Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. En fìsica y filosofia, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.

RELACION DE LA QUIMICA CON OTRAS CIENCIAS

La química se relaciona con diferentes ciencias como la física, la astronomía, la biología, entre otras. Gracias a esta interrelación es posible explicar y comprender los complejos fenómenos de la naturaleza.

Física: Se estudia conjuntamente con la química en la ciencia fisicoquímica debido a que muchos fenómenos ocurren simultáneamente combinando las propiedades físicas con las químicas Arqueología: Para descifrar datos e interrogantes como la antigüedad de piezas arqueológicas. La exactitud se logra por medio de métodos químicos como el del carbono 14.

Biología: La ciencia de la vida, se auxilia de la química para determinar la composición
y estructura de tejidos y células.


Astronomía: Se auxilia de la química para construcción de dispositivos, basados en compuestos químicos para lograr detectar algunos fenómenos del espacio exterior.

Medicina: Como auxiliar de la biología y la química, esta ciencia se ha desarrollado grandemente ya que con esta se logra el control de ciertos desequilibrios de los organismos de los seres vivos

APLICACION DE LA QUIMICA

La química como todos saben es hoy en día más compleja y apasionante, todos los años salen al mercado materiales  nuevos para la aplicación diaria, que en común aprovechamos.
Pero la química como ciencia exacta es desconocida para muchos en la alimentaciòn, se entiende que muchos productores la utilizan como terminología nueva, entre paréntesis, para la venta de sus productos, como ser la linaza en el pan integral, que no deja de ser una proteína combinada, pero útil para la venta como aditivo, aunque no esta asegurado que la linaza prevenga el cáncer o el azelhaimer.
La industria utiliza a la química y a la  fisica, a la química de los alimentos, para ello existe una carrera especifica en la universidad, se trata de aplicar los conocimientos a nuevos productos o mejorarlos, como ser, alimentos más estables, con una vida prolongada, y deliciosos, como así también con aspecto agradable, ya que como dice el dicho, el amor entra por los ojos.

CLASIFICACION DE LA QUIMICA

las 2 grandes clasificaciones de la quimica son quimica organica e inorganica, pero se puede seguir clasificando.
LA INORGANICA:
 trata de los compuestos minerales cristales sustancias unidas ionicamente sales oxidos hidroxidos acidos, etc.
LA ORGANICA: trata de sustancias que tienen carbono, hidrogeno oxigeno y nitrogeno, eso en grandes rasgos la mayoria de los compuestos que se estudian son covalentes, alcoholes, cetonas aldehidos, acidos carboxilicos, aminas amidas, hidrocarburos (compuestos que solo tienen carbono e hidrogeno), etc.
¿Por que se divide la quimica asi?
bueno te doy un ejemplo las bicicletas y los autos los dos son moviles mecanicos pero a la vez son muy diferentes entonces se estudia todo lo que tenga que ver con bicicletas y por otro lado lo de los autos.
por ejemplo hay reacciones que en la organica suceden y en la inorganica no, como es la hidrogenacion o la combustion, reacciones con la luz ultravioleta,etc

DEFINICION DE LA QUIMICA

Se denomina química a la ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia, como los cambios que ésta experimenta durante las reacciones quimicas y su relación con la energia. Históricamente la química moderna es la evolucion de la alquimia tras la Revoluciòn quimica.
Las disciplinas de la química han sido agrupadas por la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre éstas se tienen la quimica inorganica, que estudia la materia inorganica; la quimica organica, que trata con la materia organica; la bìoquimica, el estudio de substancias en organismos biológicos; la físico-química, comprende los aspectos energéticos de sistemas químicos a escalas macròscopicas, moleculares y atòmicas; la quìmica analitìca, que analiza muestras de materia tratando de entender su composición y estructura. Otras ramas de la química han emergido en tiempos recientes, por ejemplo, la neuroquimìca que estudia los aspectos químicos del cerebro.

IMPORTANCIA DE LA QUIMICA

Cualquier aspecto de nuestro bienestar material depende de la Química en cuanto esta ciencia proporciona los medios adecuados que lo hacen posible y así, por ejemplo, en lo que se refiere a nuestros medios de locomoción, la Química suministra aceros especiales y aleaciones ligeras,
Podemos pensar en la Cirugía sin anestésicos y antisépticos, en los aviones sin aleaciones ligeras ni gasolinas especiales, en los vestidos sin colorantes, en los puentes sin hierro y cemento, y en los túneles sin explosivos... El avance prodigioso de nuestra civilización en los últimos doscientos años, muchísimo mayor que en los, cuatro mil años anteriores, es el resultado del desarrollo y aplicación de la ciencia química, por la que el hombre ha adquirido un control sobre el medio exterior y aumentado su independencia respecto de él.
Pero todos estos progresos químicos, con ser enormes, son únicamente un comienzo, pues los más intrigantes y prometedores secretos de la Naturaleza permanecen aún impenetrables. El químico ha llegado a resolver el misterio del átomo y dispone hoy de métodos para liberar las enormes reservas de energía dentro de él, pero nada sabemos acerca de las fuerzas químicas que distinguen la materia viva de la no-viviente. Así, por ejemplo, ¿cómo utiliza la hoja verde la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en alimentos?, y ¿por qué mecanismo las mínimas trazas de vitaminas y hormonas producen en el cuerpo humano los sorprendentes efectos conocidos?  Las
Contrariamente a lo que podría suponerse, no ha llegado la Ciencia química a su culminación.  A cada nuevo avance suceden nuevas preguntas cuya respuesta exige, más que la intuición de grandes genios, el trabajo en colaboración de sus cultivadores, tal como se ha puesto de manifiesto en los últimos años y descubrimientos sobre la estructura intima de la materia.