Geo02

MATERIA Y ENERGIA

MANUAL DE
GEOLOGIA
PARA
INGENIEROS
Cap 02
MATERIA Y
ENERGÍA

GONZALO DUQUE
ESCOBAR
El rayo y el relámpago. Gordon Garrad .Sciencie P.L.

2.1 INTRODUCCION
El estado físico de los cuerpos desde el punto de vista clásico, es: sólido, líquido y
gaseoso.
Figura 3. Estados de la materia.
El cambio de estado recibe los
nombres que señala el diagrama.
Los estados son tres: sólido,líquido y gaseoso.

En el estado sólido la materia tiene un volumen determinado y una forma fija; en el líquido
tiene también volumen fijo pero no así una forma determinada y en el estado gaseoso no
tiene volumen fijo ni forma determinada.
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Los gases son menos densos que los sólidos y que los líquidos. De manera muy general,
el contraste de densidades entre sólidos y líquidos esbajo, permitiendo afirmar que sus
densidades son relativamente iguales. Los cambios de fase entre los diferentes estados
son los de la figura 3.

2.1.1 Conceptos Antiguos sobre la materia. Tales de Mileto (Grecia, 640 a 547 A. C.),
tomaba como pieza angular de la materia el agua. Demócrito de Abdera (Tracia, 460-357
aC.), decía que lo único eterno e inmutable era la materia, susceptible dedescomponerse
en corpúsculos indivisibles llamados átomos.
Aristóteles de Estagira (384 a 322 A. C.), propuso un esquema tan perfecto que, aunque
permitió el desarrollo de la ciencia en su momento, paradójicamente la retardó hasta el
siglo XVII, cuando irrumpieron los alquimistas.
Figura
4.
Los
elementos
aristotélicos: en mayúscula los 4
elementos y en minúscula las
propiedades que se unen para
formarlos.Adaptado de Química, J.
De Dios Martínez.

Según Aristóteles la materia puede tener las siguientes propiedades: fría o caliente y
húmeda o seca; en ninguna pareja de estados hay estados intermedios; si unimos dos de
estas propiedades podemos obtener los cuatro elementos básicos de la materia, así: de
frío y húmedo el agua, de caliente y seco el fuego, de caliente y húmedo el aire, y de frío
yseco la tierra. La quinta esencia, o el éter, será el quinto elemento, propio del reino
exterior donde está lo inmutable.
Aunque no eran claros los conceptos de gravedad y densidad para explicar la caída y
flotación de los cuerpos, se procedía a decir que la tendencia de la Tierra era a desalojar
el elemento agua y a su vez el agua al elemento aire. El aire estaría siempre por encima
de los treselementos restantes por tener mayor levedad que ellos, pero por debajo del
fuego. De esta manera los cuerpos con mucha gravedad se precipitaban en los fluidos y
los cuerpos con mucha levedad flotaban en ellos.
Cuando el método inductivo se impone sobre el método deductivo y la comprobación
sobre la demostración (siglo XVII), la ciencia despega nuevamente en lo que se conoce
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conel nombre de El Renacimiento, cuyo máximo exponente es Galileo Galilei (15641642), fundador de la ciencia moderna.

2.1.2 Conceptos actuales sobre la materia. Según Albert Einstein (1879-1955), en su
teoría de la Relatividad, materia y energía son dos aspectos de una misma cosa; este
concepto permite comprender mejor que el átomo es divisible. Las partículas elementales,
que lo constituyen todo,clasificadas por sus interacciones, son 24 con sus
correspondientes antipartículas: seis leptones (electrón, tau, muón
y sus
correspondientes neutrinos), seis quarks (arriba, abajo, cima, fondo, extraño y encantado)
y doce bosones (gravitón, fotón, ocho gluones, y las partículas Z y W). Estas partículas
elementales tienen masa, excepto el fotón y el gravitón.
Existen cuatro fuerzas fundamentales enla naturaleza: la gravedad asociada a los
gravitones, es de enorme alcance y actúa en una sola dirección - es la más tenue -; la
electromagnética asociada a los fotones, es de gran alcance y actúa en dos direcciones;
la interacción fuerte asociada a los gluones, es de corto alcance, liga al núcleo atómico y
supera en dos órdenes a la fuerza electromagnética; la interacción débil asociada a...