Ejercicios de repaso Tema 2

Relación de Ejercicios de Repaso: Tema 2 (20 Actividades)

Tema 2: La materia y sus estados | Física y Química 2º ESO

📋 Instrucciones generales de trabajo

Resuelve en tu cuaderno esta batería completa de repaso que abarca todos los contenidos del tema. Copia cada enunciado de forma resumida, indica los datos, las fórmulas aplicadas, las operaciones paso a paso y destaca el resultado final con su unidad correspondiente.

Bloque 1: Propiedades de la materia y densidad (Apartado 2.1)

1. Clasificación de propiedades: Clasifica las siguientes propiedades de un objeto en generales (no sirven para identificar de qué sustancia está hecho) o específicas (sí permiten identificar la sustancia):
   • a) Masa: 250 g
   • b) Densidad: 2,7 g/cm³
   • c) Volumen: 400 cm³
   • d) Temperatura de fusión: 0 °C
2. Identificación de un metal: En el laboratorio encontramos una pieza metálica brillante que tiene una masa de 135 g y ocupa un volumen de 50 cm³.
   • a) Calcula su densidad en g/cm³.
   • b) Expresa dicha densidad en unidades del Sistema Internacional (kg/m³).
   • c) Sabiendo que la densidad del aluminio es 2,7 g/cm³ y la del hierro es 7,8 g/cm³, ¿de qué metal está hecha la pieza?
3. Cubo de madera y flotabilidad: Un cubo macizo de madera mide 5 cm de arista y tiene una masa total de 75 g.
   • a) Calcula el volumen del cubo en cm³.
   • b) Calcula su densidad en g/cm³.
   • c) ¿Flotará o se hundirá este cubo si lo echamos en un recipiente con agua (densidad = 1 g/cm³)? Justifica tu respuesta.
4. Inmersión en probeta: Queremos averiguar la densidad de una piedra irregular. Primero la pesamos en la balanza y marca 96 g. Después, la introducimos en una probeta que contenía inicialmente 60 mL de agua, observando que el nivel sube hasta los 92 mL. Calcula la densidad de la piedra en g/cm³.
5. Cálculo de masa: Un frasco contiene 250 cm³ de alcohol etílico, cuya densidad es 0,8 g/cm³. ¿Cuál será la masa del alcohol contenida en el frasco expresada en gramos?

Bloque 2: Estados de la materia y propiedades macroscópicas (Apartado 2.2)

6. Tabla comparativa: Copia y completa en tu cuaderno la siguiente tabla indicando si la propiedad es fija o variable (o sí/no) para cada uno de los estados de la materia:

   Propiedad	Sólido	Líquido	Gas
   Forma
   Volumen
   ¿Se puede comprimir?
   ¿Puede fluir?

7. Cambio de recipiente: Tenemos 1 litro de zumo en una botella alta y estrecha, y lo vertemos por completo en una ensaladera ancha y baja. ¿Ha cambiado la forma del zumo? ¿Ha cambiado su volumen? Razona tus respuestas basándote en las propiedades de los líquidos.
8. Fluidez frente a viscosidad: Explica con un ejemplo cotidiano qué diferencia existe entre un líquido muy fluido (como el agua o el alcohol) y un líquido muy viscoso (como la miel o el aceite frío).

Bloque 3: La Teoría Cinético-Molecular - TCM (Apartado 2.3)

9. Verdadero o Falso: Indica si las siguientes afirmaciones sobre la Teoría Cinético-Molecular (TCM) son Verdaderas (V) o Falsas (F), corrigiendo las falsas:
   • a) Las partículas de un sólido están completamente quietas y no tienen ningún tipo de movimiento.
   • b) Entre las partículas de un gas hay aire muy fino.
   • c) Si enfriamos una sustancia, sus partículas se mueven cada vez más despacio.
   • d) En los líquidos, las fuerzas de atracción entre partículas son más débiles que en los sólidos.
10. Explicación de la compresibilidad: Explica mediante la Teoría Cinético-Molecular por qué podemos comprimir fácilmente el aire encerrado en una jeringa tapada, mientras que es imposible comprimir el agua si llenamos la misma jeringa con líquido.
11. Difusión de los gases: Si abrimos un bote de perfume en una esquina de la habitación, al cabo de unos minutos el olor llega hasta la esquina opuesta. ¿Qué postulados de la Teoría Cinético-Molecular explican este fenómeno?
12. Temperatura y agitación térmica: Disponemos de dos vasos con la misma cantidad de agua: el Vaso 1 está a 10 °C y el Vaso 2 está a 65 °C. ¿En cuál de los dos vasos se mueven más rápido las moléculas de agua? ¿Por qué?

Bloque 4: Cambios de estado y gráficas de calentamiento (Apartado 2.4)

13. Nombres de los cambios de estado: Escribe el nombre técnico del cambio de estado que se produce en cada situación cotidiana:
    • a) Se empaña el espejo del baño cuando nos duchamos con agua caliente.
    • b) Desaparece poco a poco una bola de naftalina sólida guardada en un cajón.
    • c) Se derrite una barra de mantequilla al ponerla en una sartén caliente.
    • d) Se forma escarcha sólida sobre el parabrisas de un coche en una noche muy fría.
    • e) Ponemos agua líquida en una cubitera dentro del congelador y se convierte en hielo.
14. Evaporación y ebullición: Señala dos diferencias claras entre los fenómenos de evaporación y ebullición.
15. Análisis de datos de calentamiento: Observa los siguientes datos obtenidos al calentar una sustancia pura inicialmente sólida durante 12 minutos:
    Minuto 0: -10 °C  |  Minuto 2: 20 °C  |  Minuto 4: 45 °C  |  Minuto 6: 45 °C  |  Minuto 8: 70 °C  |  Minuto 10: 95 °C  |  Minuto 12: 115 °C
    • a) ¿Cuál es la temperatura de fusión de esta sustancia?
    • b) ¿En qué estado físico se encuentra la sustancia en el minuto 2? ¿Y en el minuto 10?
    • c) ¿Por qué entre el minuto 4 y el minuto 6 no sube la temperatura a pesar de que seguimos calentando?
16. Predicción del estado físico: Si el punto de fusión del alcohol es -114 °C y su punto de ebullición es 78 °C, indica en qué estado físico (sólido, líquido o gaseoso) se encontrará el alcohol a las siguientes temperaturas:
    • a) A temperatura ambiente (25 °C).
    • b) En el interior de un horno a 120 °C.
    • c) En un laboratorio a -130 °C.

Bloque 5: El comportamiento de los gases (Apartado 2.5)

17. Concepto de presión: Explica con tus propias palabras qué es la presión de un gas y qué ocurre a nivel microscópico dentro de un balón de fútbol cuando lo inflamos con más aire.
18. Escala Kelvin: Convierte las siguientes temperaturas de grados Celsius (°C) a la escala absoluta Kelvin (K), aplicando la fórmula T(K) = T(°C) + 273:
    • a) 27 °C
    • b) 100 °C
    • c) -23 °C
19. Ley de Boyle-Mariotte: Tenemos una cantidad fija de gas encerrada en un cilindro con un émbolo móvil manteniendo la temperatura constante. Si empujamos el émbolo hacia dentro hasta reducir el volumen del gas a la tercera parte, ¿qué ocurrirá con la presión del gas en el interior? ¿Qué ley de los gases explica este comportamiento?
20. Seguridad y leyes de los gases: En verano, las instrucciones de seguridad advierten que no se deben dejar botes de desodorante en spray ni mecheros dentro de un coche aparcado al sol. Explica científicamente, utilizando el comportamiento de los gases y sus partículas, qué ocurre en el interior del bote al subir mucho la temperatura y por qué puede resultar peligroso.

✅ Autoevaluación y Solucionario Completo

Intenta resolver todos los ejercicios en tu cuaderno antes de desplegar las respuestas. Úsalas para comprobar tus resultados y corregir errores.

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1. Propiedades generales y específicas: a) General; b) Específica; c) General; d) Específica.
2. Identificación del metal:
   a) d = m / V = 135 g / 50 cm³ = 2,7 g/cm³.
   b) 2,7 × 1000 = 2700 kg/m³.
   c) Coincide con la densidad del aluminio.
3. Cubo de madera:
   a) V = arista³ = 5³ = 125 cm³.
   b) d = 75 g / 125 cm³ = 0,6 g/cm³.
   c) Flotará porque su densidad (0,6 g/cm³) es menor que la densidad del agua (1 g/cm³).
4. Piedra en probeta:
   Volumen de la piedra = 92 mL - 60 mL = 32 mL = 32 cm³.
   Densidad = 96 g / 32 cm³ = 3 g/cm³.
5. Masa de alcohol:
   m = d × V = 0,8 g/cm³ × 250 cm³ = 200 g.
6. Tabla de estados:
   • Sólido: Forma Fija | Volumen Fijo | Comprimir: No | Fluir: No.
   • Líquido: Forma Variable | Volumen Fijo | Comprimir: No (casi nula) | Fluir: Sí.
   • Gas: Forma Variable | Volumen Variable | Comprimir: Sí | Fluir: Sí.
7. Cambio de recipiente: Sí cambia su forma porque los líquidos adaptan su forma al recipiente. No cambia su volumen (sigue siendo 1 litro) porque los líquidos tienen volumen fijo.
8. Fluidez y viscosidad: Un líquido muy fluido (agua) se desliza y derrama con gran facilidad porque sus partículas apenas ofrecen resistencia entre sí. Un líquido muy viscoso (miel) fluye muy lentamente porque ofrece mucha resistencia al deslizamiento.
9. Verdadero o Falso (TCM):
   a) Falsa: Las partículas de un sólido sí se mueven; vibran continuamente en sus posiciones fijas.
   b) Falsa: Entre las partículas de un gas no hay nada, solo espacio vacío.
   c) Verdadera.
   d) Verdadera.
10. Compresibilidad según la TCM: En los gases hay mucho espacio vacío entre las partículas, por lo que al apretar el émbolo podemos acercarlas reduciendo ese espacio. En los líquidos las partículas ya están muy juntas y no hay espacio vacío que reducir.
11. Difusión del perfume: Se explica porque las partículas de los gases se mueven continuamente a gran velocidad y en todas direcciones, mezclándose libremente con las partículas del aire hasta ocupar todo el volumen de la habitación.
12. Velocidad molecular: En el Vaso 2 (65 °C), porque la temperatura mide la agitación térmica (energía cinética) de las partículas: a mayor temperatura, mayor velocidad de movimiento.
13. Cambios de estado: a) Condensación; b) Sublimación progresiva; c) Fusión; d) Sublimación regresiva (o deposición); e) Solidificación.
14. Evaporación frente a ebullición: 1) La evaporación ocurre solo en la superficie del líquido, mientras que la ebullición ocurre en toda su masa (con burbujas). 2) La evaporación sucede lentamente a cualquier temperatura, mientras que la ebullición ocurre rápidamente a una temperatura fija (punto de ebullición).
15. Datos de calentamiento:
    a) Temperatura de fusión = 45 °C (es el tramo donde la temperatura se mantiene constante).
    b) En el minuto 2 está en estado sólido (20 °C es menor que 45 °C). En el minuto 10 está en estado líquido (ya ha superado los 45 °C).
    c) Porque todo el calor aportado se está empleando en romper las fuerzas de unión entre las partículas del sólido para pasarlo a líquido, no en aumentar su velocidad.
16. Estado físico del alcohol:
    a) A 25 °C: Líquido (está entre -114 °C y 78 °C).
    b) A 120 °C: Gaseoso (supera su punto de ebullición de 78 °C).
    c) A -130 °C: Sólido (está por debajo de su punto de fusión de -114 °C).
17. Presión en el balón: La presión es la fuerza de los choques de las partículas del gas contra las paredes interiores del balón. Al meter más aire, hay muchas más partículas dentro chocando continuamente contra las paredes, por lo que la presión aumenta y el balón se endurece.
18. Conversión a Kelvin:
    a) 27 + 273 = 300 K.
    b) 100 + 273 = 373 K.
    c) -23 + 273 = 250 K.
19. Ley de Boyle-Mariotte: Al reducir el volumen a la tercera parte manteniendo la temperatura constante, la presión en el interior se triplicará (aumenta 3 veces). Lo explica la Ley de Boyle-Mariotte (presión y volumen son inversamente proporcionales).
20. Peligro del bote al sol: Al aumentar mucho la temperatura dentro del coche, las partículas del gas encerrado en el bote absorben energía y se mueven mucho más rápido, chocando con mucha más violencia contra las paredes metálicas. Como el volumen del bote es fijo, la presión interior aumenta drásticamente (Ley de Gay-Lussac) y puede hacer que el envase estalle.