Física y Q uímica 1.⁰ Bachillerato. SOLUCIONARIO
2 Los gases
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BIBLIOTECA DEL PROFESORADO
Física y Química SERIE
INVESTIGA
SOLUCIONARIO El Solucionario Física y Química 1, del proyecto SABER HACER, para 1.er curso de Bachillerato es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas de Santillana Educación, S. L., dirigido por Teresa Grence Ruiz. En su elaboración ha participado el siguiente equipo: Francisco Barradas Solas Raúl M.ª Carreras Soriano Laura Muñoz Ceballos Ana Peña Vidal Beatriz Simon Alonso Pedro Valera Arroyo M.ª del Carmen Vidal Fernández
EDICIÓN Raúl M.ª Carreras Soriano
EDITOR EJECUTIVO David Sánchez Gómez
DIRECCIÓN DEL PROYECTO Antonio Brandi Fernández
O T A R E L L I H C A B
Índice Física y Química SOLUCIONARIO
0 La medida .................................................................... ................................................................................. ............. 3 QUÍMICA
1 Las sustancias y su identificación..................................... identificación............................................ ....... 9 2 Los gases ........................................ ........................................................................... ........................................ ..... 33 3 Disoluciones ............................................................... ........................................................................... ............ 59 4 Reacciones químicas ............................................................. ............................................................. 85 5 Termodinámica química...................................................... ......................................................121 6 Química del carbono ........................................................... ...........................................................153 FÍSICA
7 El movimiento ................................................................... ...................................................................... ... 185 8 Tipos de movimientos ......................................................... .........................................................217 9 Las fuerzas....................................................... fuerzas............................................................................ .....................263 10 Dinámica ......................................................... .............................................................................. .....................295 11 Trabajo y energía ...................................... ................................................................. ...........................325 12 Fuerzas y energía ................................................................. .................................................................351 Anexos
Tabla de constantes................................................... constantes............................................................. ..........373 Tabla periódica de los elementos .................................... ....................................... ... 374
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0 PARA COMENZAR (página 7) ▪
¿Qué importancia puede tener utilizar diferentes unidades para hablar de las mismas magnitudes? Si utilizamos las mismas unidades para expresar los datos correspondientes a una determinada magnitud, podremos comparar los datos fácilmente. Sin embargo, si cada dato de esa magnitud lo expresamos en una unidad diferente, tendremos que convertir todos los datos a la misma unidad para poder compararlos.
▪
Imagina algunas situaciones en las que usar diferentes unidades acaba siendo problemático. Un ejemplo es la forma de expresar la temperatura ambiental. En España la expresamos en grados centígrados o grados Celsius ( C), pero en un país anglosajón la veremos en grados Fahrenheit ( F). Necesitamos conocer la fórmula de conversión para poder hacernos una idea de si hará calor o frío.
Lo mismo sucede con la unidad de longitud empleada en las carreteas. En España veremos las señales y carteles de tráfico en kilómetros (km), pero en otros países anglosajones se usa la milla. Por tanto, si hacemos un viaje por carretera en EE.UU., por ejemplo, debemos saber cuál es la equivalencia milla-km para poder hacernos una idea de la longitud del trayecto. ACTIVIDAD (página 10) 1.
Completa en tu cuaderno la siguiente siguiente tabla de unidades derivadas para las correspondientes magnitudes. Magnitud
Unidad derivada
Definición
Superficie
Medida de la extensión de una superficie (dos dimensiones).
Volumen
Medida del espacio en tres dimensiones ocupada por un cuerpo.
Aceleración
Cambio de velocidad por unidad de tiempo.
Densidad
Masa por unidad de volumen.
Presión
Fuerza por unidad de superficie.
Nombre
Símbolo
metro cuadrado
m2
metro cúbico
m3
metro por segundo al cuadrado
m/s2
kilogramo por metro cúbico
kg/m3
pascal
Pa
ACTIVIDADES (página 11) 2.
Los físicos de partículas no utilizan utilizan como unidad de energía la unidad del sistema internacional, el julio, sino el electronvoltio, eV. Escribe los factores de conversión y empléalos para poner en unidades del SI la e nergía de 14 TeV con la que chocarán los protones en el acelerador del CERN. Dato: 1 eV = 1,602 · 10 19 J. Para cambiar las unidades de energía aplicamos los factores de conversión. Tendremos en cuenta el significado del prefijo multiplicativo tera y la equivalencia eV-J:
14 TeV 14 TeV
1012 eV 1 TeV
1,60 ,602 10 19 J
0 La medida
5
1 eV
24 1 10 0 2, 24
6
J
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3.
El récord mundial mundial de atletismo femenino en los 100 m lisos supone una velocidad velocidad media media de 33,5 km/h. ¿Qué velocidad es en unidades del SI? Debemos expresar la velocidad en m/s. Para ello, empleando factores de conversión:
km
33, 5
h
33, 5
km h
103 m 1 km
1h 3600 s
9,3 m/s
ACTIVIDAD (página 13) 4.
Determina la la media aritmética y la desviación típica para expresar el intervalo intervalo de incertidumbre del siguiente siguiente conjunto de números: {9,01; 8,97; 9,05; 8,96; 9,00; 9,02}. Calculamos la media aritmética del conjunto de datos: n
m
i
q
qi
i 1
9, 01 01 8, 8, 97 97 9, 9, 05 05 8, 8, 96 96 9, 9, 00 00 9, 9, 02 02 6
N
9,00
Hallamos la desviación típica: n
m
i
sq
2
qi
i 1
q
2
9, 01 012 8, 97 972 9, 05 052 8, 96 962 9, 00 002 9, 02 022 6
N
El intervalo de incertidumbre es:
9, 0 0
0, 0 03 03
FÍSICA Y QUÍMICA EN TU VIDA (página 20)
Estima el orden de magnitud de algunas de las medidas más familiares. a)
Distancia (en metros): a la casa más próxima, a tu instituto, a una ciudad vecina…
b) c)
Masa (en kilogramos): un mueble, un coche, un tren, un edificio…
a)
Distancia:
Tiempo (en segundos): una canción, un partido de fútbol, una semana, tu edad…
A la casa más próxima
101 m
101 m A una ciudad vecina 102 m A tu instituto
b)
… Masa: Un mueble 101 kg Un coche 103 kg Un tren 105 kg Un edificio 107 kg
c)
… Tiempo: Una canción
102 s
Un partido de fútbol Una semana 105 s Mi edad
103 s
108 s
… 0 La medida
6
2
9,00
0,03
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Con una hoja de cálculo construye una gráfica que facilite la visualización de los órdenes de magnitud de la magnitud tiempo. Añade tus estimaciones de la actividad 1.c.
Consulta los siguientes vínculos para contrastar la información y completarla: http://www.hawaii.edu/suremath/jsand.html; http://www.wolframalpha.com/; http://www.physics.umd.edu/perg/fermi/fermi.htm; http://hypertextbook.com/facts/; http://physics.info/. Accedemos a los vínculos propuestos y contrastamos la información.
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