Inductivismo: Para ellos la ciencia comienza con la observación. El observador debe tener 3 cualidades




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CM NATURAL
TEMA 1 LA CIENCIA
INDUCTIVISMO: Para ellos la ciencia comienza con la observación. El observador debe tener 3 cualidades:

  • Capacidad normal de sus sentidos (para observar correctamente)

  • Sin prejuicios

  • Registrar la observación exactamente.

El número de observaciones debe ser suficiente y serán repetidas en diferentes condiciones. Cuando se repite muchas veces, se generaliza: ley universal. Ninguna observación debe contradecir la ley universal obtenida. El principio de inducción es válido muchas veces, aunque con vaguedades, como el número de observaciones o el tipo de condiciones. En ocasiones se necesita algún conocimiento teórico antes de la observación. David Hume, Francis Bacon.

FALSACIONISMO: admite la necesidad del conocimiento teórico antes de la observación. Teorías contrastadas mediante experimentación. Pasos: elaborar hipótesis, observar y experimentar. La ciencia progresa gracias al ensayo y error. Para ellos la ciencia es lo q se puede rebatir (falsar). Cuanto más falsable sea una hipótesis, si supera la refutación, más estable y general será. No existen las verdades universales, sino verdaderas durante un tiempo. Karl Popper.

RELATIVISMO: La ciencia avanza y se crea en función del entorno. Todo es relativo. Thomas Kuhn
LA CIENCIA AGRUPA

  • Teoría

  • Experimentos

  • Técnicas matemáticas

  • Elementos de predicción y contraste

La verdad científica: cada teoría debe corresponderse con la realidad natural.

La búsqueda de la verdad absoluta debería ser el ideal de la ciencia.

Postulado de objetividad: las leyes que gobiernan el universo no están sujetas a cambios
TEMA 2 LA TIERRA EN EL ESPACIO
La masa es la cantidad de materia q tiene un cuerpo. Es constante, no varía. Se mide en Kg

El peso depende de la gravedad. Se mide en Newton (N). Peso = masa x gravedad.
LA TIERRA

Describe una órbita elíptica alrededor del sol.

Perihelio: la Tierra está más cerca del sol. Solsticio de invierno (22 diciembre)

Afelio: La Tierra está más lejos del sol. Solsticio de verano (21 junio)

Movimientos:

  • Traslación: alrededor del Sol, por la gravedad, 365 dias, 5 h, 47 min

  • Rotación: sobre sí misma, 24 horas

  • Precesión: balanceo, cada 25.700 años aprox, provoca cambio en la estrella que apunta el norte.

  • Nutación: bucles en la nutación


LA LUNA

  • Sin atmósfera, lo que provoca oscilaciones térmicas, no sonido.

  • Siempre vemos la misma cara pq tarda en hacer su rotación el mismo tiempo que la traslación a la Tierra


EFECTOS TERRESTRES DE LA GRAVITACIÓN

Mareas

Movimientos de cierta amplitud de la masa de agua de la Tierra. Se deben a la acción gravitatoria de la Luna sobre la Tierra. El Sol colabora.

El agua más cercana a la Luna es atraída por su fuerza gravitatoria, q provoca su desplazamiento cíclico. Influye la posición de la Luna respecto a la Tierra y la posición Sol-Luna respecto a la Tierra.

Marea alta: pleamar

Marea baja: bajamar

En el Atlántico o Pacífico puede haber hasta 20 m de diferencia, por lo q son fundamentales las tablas de marea para la navegación.

Mareas vivas: cuando la Luna, la Tierra y el Sol están alineados (luna llena o nueva) se producen los desniveles máximos.

Mareas muertas: Luna en cuarto menguante o creciente, diferencias de nivel mínimas.
FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS

  • Mov físicos del aire, por las diferencias de temperatura, presión y humedad: viento, nubes, lluvia, nieve…

  • Fenómenos ópticos: colores, por la composición físico-química de la atmósfera.

Viento

La radiación solar genera diferencias de temperatura. La mayor parte de radiación es la porción visible del espectro, algo de infrarrojo y ultravioleta. La Tierra devuelve parte de la ración, una parte sale al espacio y el resto queda en las nubes y la atmósfera. Las zonas más calientes de la Tierra generan un aire de menor densidad (asciende) y ocupa su lugar aire frío, originando corrientes ascendentes y descendentes: viento. Tipos:

  • Vientos alisios: van por toda la Tierra y duran semanas

  • Ciclones: ocupan cientos de miles de km, duran de 7 a 10 días

  • Brisas costeras o vientos de montaña: ocupan menos de 100 km, duran unas horas

  • Remolinos: corta duración.

Nubes y lluvia

Las nubes son aglomerados de microgotas de agua, cristales de hielo o mezcla de ambos. La lluvia aparece dependiendo del tamaño de las gotas, la presión y la velocidad de caída. Cuando no cabe más vapor en las nubes decimos que el aire está saturado de vapor de agua. Para cada temperatura y presión hay una máxima cantidad de agua.

Granizo: temperatura bajo 0

Nieve: Cuando una masa de aire cargada de humedad choca contra otra con temperatura bajo 0.

Tipos de nubes:

  • Altas: de partículas de hielo. 8 km altura. Cirros, cirroestratos, cirrocúmulos

  • Medias: por gotas de agua. Entre 2 y 6 km altura. Altoestratos, altocúmulos

  • Bajas: por gotas de agua. Menos de 2 km altura. Estratocúmulos, nimboestratos y estratos

  • De desarrollo vertical: formadas por corrientes ascendentes de aire: cúmulos y cumulonimbos. Ocupan desde 1000 m a 12 km


TEMA 3 LA ENERGÍA
CONCEPTO

Es un concepto abstracto con múltiples manifestaciones: eléctrica, química, nuclear, mecánica… No hay un definición única:

  • Concepto realista: existe en el interior de los cuerpos. Es la capacidad de producir cambios (velocidad, posición…). Problema: la energía se degrada, y llegará un momento en el que no generará cambios.

  • Concepto instrumentalista: creencia de q aunq la energía no exista, explica el comportamiento de la naturaleza y el ppo de conservación

  • Punto de vista científico: una magnitud derivada que se expresa en Julios.

Principio de conservación: la energía ni se crea ni se destruye, se transforma. Gracias a este ppo podemos medir las magnitudes q informarán de las transformaciones de energía en diferentes sistemas. Es una medida abstracta q describe variaciones.
Manifestaciones de la energía:

  • Cinética: asociada a los cuerpos que tienen movimiento. Depende de la velocidad.

  • Potencial: asociada a los cuerpos a una altura determinada.

  • Mecánica: Se obtiene sumando la cinética y la potencial




TRANSFERENCIAS DE ENERGÍA

Se puede dar energía mediante calor o trabajo.

CALOR

Transferencia de energía entre dos cuerpos de diferente temperatura. Se expresa en Julios o calorías. Los cuerpos están en contacto, y la energía calorífica se transfiere de un átomo a otro. Cuanto más juntos, más rápido se transfiere.

Convección: transferencia de calor de fluidos con ≠ densidad

Radiación: no se utilizan medios materiales, se hace en forma de onda electromagnética.

TRABAJO

Transferencia de energía entre dos cuerpos mediante un desplazamiento (un objeto mueve a otro). Se expresa en Julios.

Potencia: velocidad a la que se hace un trabajo. Medida: Julio/segundo: vatio (W).
TEMPERATURA

Las partículas q componen la materia se mueven continuamente. La energía derivada de estos mov se conoce como energía interna. La temperatura está asociada al estado del mov molecular medio de una sustancia. Si el mov de las moléculas de un gas es mayor q las de otro, decimos q está a mayor tª. Se mide en Celsius, Fahrenheit o Kelvin.
TEMA 4 ENERGÍA ELÉCTRICA
HISTORIA

Los griegos descubrieron el el 800 aC la electrización por rozamiento. Thales de Mileto observó q el ámbar fortado se electrizaba. En 1600, William Gilbert recogió en su libro las experiencias de atracción y repulsión de los cuerpos cargados por rozamiento. Aparecen por 1ª vez términos como “energía eléctrica”, “atracción eléctrica” o “polo magnético”. Benjamin Franklin (s XVIII) descubre q las tormentas son fenómenos eléctricos e inventa el pararrayos. Thomas Edison es el mayor inventor de todos los tiempos (bombilla).
• La electricidad es una propiedad de la materia generada por un desequilibrio entre las cargas. Los átomos son eléctricamente neutros, pero formadas por partículas subatómicas cargadas: protones (p+) y electrones (e-). Si está igualado en número de cargas, aparece como materia neutra, si tienen carga negativa son aniones, y si tienen carga positiva son cationes.

• Cuando se produce un desnivel de cargas, se tiende dp al equilibrio. Las cargas se transfieren, ni se crean ni se destruyen.

La electricidad estática aparece cuando se rozan dos objetos que conducen mal la electricidad. Uno de ellos cede electrones al otro y quedan cargados, y cuando se descargan aparece una pequeña descarga. Hay una serie triboeléctrica que establece quien cede los electrones (el que está arriba los cede cargándose positivamente):

  • Mano

  • Vidrio

  • Lana

  • Seda

  • Papel

  • Algodón

  • Goma

  • Poliéster

  • PVC

• La corriente eléctrica es el mov de cargas eléctricas por un material conductor.

Propiedades de las cargas eléctricas:

  • Mismo signo se repelen, distinto signo se atraen

  • La carga se conserva, se transmite de unos cuerpos a otros.

  • Si las cargas positivas son mayores está cargado positivamente, igual a la inversa.

  • La unidad de carga es el culombio (C)

  • La cantidad de cargas q circulan por unidad de tiempo se denomina intensidad de la corriente eléctrica, medida en amperios (A)




  • Ley de Coulomb: fuerza con la que se atraen o repelen dos cargas. (Ver ejercicio)




El resultado son “N”, Newtons
CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Está definido por:

  • Intensidad (I): cantidad de carga que circula por una sección del conductor por unidad de tiempo. Se mide en Amperios

  • Diferencia de potencial (V): es el voltaje. Se mide en Voltios

  • Resistencia (R): la oposición que ejerce un material al paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω)

Consta de un generador, un elemento conductor y un aparato (bombilla). Se pueden añadir elementos: interruptor, resistencias… Tipos de corrientes:

  • Continua: la intensidad y dirección de la corriente permanece constante en el tiempo

  • Alterna: La intensidad y la dirección varían

Ley de Ohm I = V/R. (Ver ejercicio)







MAGNETISMO

Es una de las fuerzas fundamentales de la naturaleza.

La magnetita (Fe3O4) atrae objetos de hierro. A estos cuerpos se les llama imanes naturales. A esta propiedad se le llamó magnetismo. En china se construye la brújula. William Gilbert (en 1600) estudia q la Tierra es un gran imán. Propiedades de los imanes:

  • Máxima atracción en los extremos: polos magnéticos

  • Dos polos: norte y sur, orientados según los polos magnéticos de la Tierra.

  • Los polos no se pueden separar, existen siempre aunq dividamos el imán.

Clasificación según el magnetismo:

  • Diamagnéticas: magnetismo muy débil (cobre, plata)

  • Paramagnéticas: magnetismo débil (aluminio)

  • Ferromagnéticas: magnetismo alto, fácilmente imantables

Electromagnetismo

Siempre q los electrones se mueven aparecen efectos magnéticos. La electricidad produce magnetismo y el magnetismo produce electricidad.

Cuando movemos un imán cerca de un cable aparece una corriente eléctrica recorriéndolo. Más intensa a mayor tamaño del imán y mayor velocidad. Ejemploa. Dinamo de bicicleta.
TEMA 5 FUENTES DE ENERGÍA

Para obtener energía hay q partir de un cuerpo q la tenga, a los que se les llama fuentes de energía. Las cantidades de energía de las q podemos disponer se conocen como recursos energéticos. La energía procede del sol, se clasifican en renovables y no renovables, q son las más contaminantes.
ENERGÍAS RENOVABLES

  • Biomasa: transformación de materia orgánica en combustible

  • Eólica: aprovechar zonas de viento medio-alto

  • Geotérmica: aprovecha calor generado por la tierra

  • Hidráulica: Presas y embalses q aprovechan las diferencias de nivel de agua

  • Solar: el más abundante. Se aprovecha mediante arquitectura solar pasiva, sistemas solares activos y células fotovoltaicas.


ENERGÍAS NO RENOVABLES

  • Carbón: Combustible fósil. Roca sedimentaria formada hace 300 mill años (carbonífero). Suministra el 24% de la energía. Se extrae por combustión. Cuanto más carbono tenga un carbón, más energía da. Tipos de roca:

  • Turba: + moderno, 55-65% de carbono

  • Lignito: 65-75% de carbono

  • Hulla: 75-90% de carbono

  • Antracita: > 90% de carbono

  • Petróleo: roca sedimentaria en estado líquido, formada hace 65 mill años. Combustible fósil

  • Gas natural: asociado al petróleo, más eficiente y + limpio. Útil para uso doméstico y peq industrias. Composición: metano (91-95%), etano, CO2, propano, nitrógeno.

  • Nuclear: se obtiene al desestabilizar los núcleos de los átomos. Tipos:

  • Fisión: un neutrón rompe un núcleo y forma energía al dividirse

  • Fusión: al juntar 2 elementos qcos se forma energía.


EFECTO INVERNADERO

El CO2 permite q el calor del sol se retenga en la Tierra, pero el exceso de CO2 q se está produciendo conlleva una excesiva retención de calor.
TEMA 6 LA MATERIA
HISTORIA

Los principios aristotélicos se apoyan en los 4 elementos (agua, aire, tierra, fuego), unidos a dos fuerzas básicas (amor y oodio) configuraron las bases. En el s VII, la Alquimia de los árabes sustituye a los de Aristóteles. Se descubren nuevas sustancias: ácido sulfúrico, amoniaco, ácido nítrico, agua regia (disuelve el oro). Alquimistas: Avicena, Alberto Magno, Ramón Llull. En el s. XVII se adopta la teoría atómica para explicar las transformaciones y enfoca la química hacia el estudio de la naturaleza. En el s XVIII Lavoisier sienta las bases de la química moderna.
CONCEPTO DE CIENCIA QUÍMICA

Ciencia experimental q trata de la constitución, propiedades y transformación de la materia.

  • Objetivos: cualidades de las sustancias, reacciones qcas y modificaciones energéticas, constitución de la materia, descubrimiento de sustancias q no están en la nat.

  • Ramas: inorgánica (sustancias inorgánicas), orgánica (compuestos de carbono), otras (qca física, bioquímica, fotoquímica…)

MATERIA

Cualquier sistema está formado por materia y energía. Concretamente el conocimiento de la estructura de la materia es uno de los principales objetivos de la Química, el otro objetivo es cómo esta materia es capaz de transformarse.

Está formada por átomos. Los átomos están formados por protones, neutrones y electrones. Hay partículas más pequeñas que los protones y neutrones: quark
Hay dos números que nos permiten averiguar el num de p+, n y e-:

Número atómico (Z): protones

Número másico (A): protones + neutrones

CARACTERÍSTICAS DE LA MATERIA

Materia: todo aquello q ocupa un lugar en el universo.

Cuerpo: cada proporción distinguible de la materia

Propiedades: diferentes aspectos de la materia

Tipos de mezclas:

  • Homogénea: disolución. Habitualmente transparentes

  • Heterogénea: opacas, pueden separarse por varios medios físicos (filtración)

Tipos de sustancias:

  • Compuestos: pueden descomponerse por medios qcos

  • Elementos: no pueden descomponerse

La tabla periódica ordena los elementos qcos según su número atómico (protones), formando grupos (↓) y periodos (→). Actualmente se conocen 115 elementos qcos.
ÁTOMOS Y MOLÉCULAS

Molécula: parte más pequeña de una sustancia q conserva sus propiedades qcas. Formadas por dos a más átomos. Todos los elementos qcos se asocian para formar moléculas, excepto los gases nobles.

Átomo: parte más pequeña de un elemento. Puede formar parte de una molécula o intervenir en un cambio qco.

Elemento químico: si los átomos de una molécula son iguales. Hidrógeno (H2)

Compuesto químico: si los átomos de una molécula son diferentes. Agua (H2O)

A principios del s XX se obtienen descubrimientos sobre la estructura del átomo (cómo son los electrones, protones, neutrones, su estructura en el espacio)
PROPIEDADES DE LA MATERIA
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