Masa, volumen y temperatura en química: conceptos, conversiones de unidades y ejemplos

masa volumen y temperatura

¿Qué tienen en común la masa, el volumen y la temperatura cuando un cubito de hielo flota en tu vaso de limonada? Mucho más de lo que imaginas. La masa indica cuánta materia hay en el cubito, el volumen cuánto espacio ocupa y la temperatura qué tan rápido se mueven sus partículas. Juntas explican por qué el hielo flota, por qué una moneda se hunde y por qué una receta de cocina o un experimento de laboratorio salen bien o mal.

En química todo empieza por medir. Antes de mezclar, calentar o separar sustancias necesitas saber cuánto hay, cuánto espacio ocupa y a qué temperatura se encuentra. En este artículo aprenderás paso a paso, de lo más sencillo a lo más retador, con ejemplos resueltos, simulador interactivo y problemas para comprobar lo que sabes.

Vaso con agua en el que un cubito de hielo flota con un 8 % fuera del agua y una moneda hundida en el fondo
Figura 1. El hielo flota porque su densidad (0,92 g/cm3) es menor que la del agua líquida (1,00 g/cm3).
Al terminar podrás:

Explicar con tus palabras qué son la masa, el volumen y la temperatura.

Usar las unidades del Sistema Internacional y convertir entre ellas.

Elegir el instrumento adecuado para medir cada magnitud.

Calcular la densidad y decidir si un objeto flota o se hunde.

Resolver problemas de nivel principiante, intermedio y avanzado.

Antes de calcular conviene hablar el mismo idioma. Estos términos aparecerán a lo largo del artículo; vuelve a las tablas cuando alguna palabra no te suene.

Magnitudes básicas

TérminoDefinición cortaEjemplo
MagnitudPropiedad de un cuerpo o de un fenómeno que se puede medir.La longitud de tu pupitre.
MasaMedida de la cantidad de materia que contiene un cuerpo.Un paquete de arroz tiene una masa de 1 kg.
VolumenEspacio que ocupa un cuerpo.Una botella grande de refresco contiene 2 L.
TemperaturaMedida de la energía de movimiento media (la agitación) de las partículas de un cuerpo.El agua del grifo está a 18 °C.
DensidadMasa que hay en cada unidad de volumen.El aceite es menos denso que el agua.

Sistema de unidades

TérminoDefinición cortaEjemplo
UnidadCantidad patrón con la que se compara una magnitud para medirla.El metro sirve para medir longitudes.
Sistema Internacional (SI)Conjunto de unidades acordado por la comunidad científica de todo el mundo.Entre sus unidades base están el kilogramo, el metro, el segundo y el kelvin.
Kilogramo (kg)Unidad de masa del SI.Una bolsa de azúcar suele tener una masa de 1 kg.
Metro cúbico (m3)Unidad de volumen del SI.Una caja cúbica de 1 m de arista ocupa 1 m3.
Kelvin (K)Unidad de temperatura del SI; su cero es el cero absoluto.El agua se congela a 273,15 K.

Instrumentos de laboratorio

TérminoDefinición cortaEjemplo
BalanzaInstrumento que mide la masa de un cuerpo.La balanza de cocina o la balanza analítica del laboratorio.
ProbetaRecipiente graduado para medir volúmenes de líquidos.Medir 50 mL de agua.
TermómetroInstrumento que mide la temperatura.El termómetro digital de la enfermería.
MeniscoCurvatura que forma la superficie de un líquido dentro de un tubo estrecho.El agua se curva hacia arriba en los bordes de la probeta.

Procesos y cálculos

TérminoDefinición cortaEjemplo
Factor de conversiónFracción igual a 1 que permite cambiar una unidad por otra.La fracción 1000 g / 1 kg convierte kilogramos en gramos.
DilataciónAumento del tamaño de un cuerpo al calentarse.Entre los tramos de los rieles del tren se deja un pequeño hueco.
Equilibrio térmicoSituación en la que dos cuerpos en contacto alcanzan la misma temperatura.Una cuchara fría dentro de una sopa caliente.
Cifras significativasDígitos de una medida que aportan información fiable.La medida 2,50 g tiene tres cifras significativas.

Qué es la masa y por qué no cambia

La masa mide la cantidad de materia que forma un cuerpo. Una barra de chocolate de 100 g tiene la misma masa en tu casa, en la cima de una montaña o en la Luna, porque la cantidad de materia no depende del lugar.

Se representa con la letra m y su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg). En el laboratorio se usan más el gramo (g) y el miligramo (mg), porque las cantidades de sustancia suelen ser pequeñas.

Unidades de masa y equivalencias

UnidadSímboloEquivalenciaUso habitual
Toneladat1 t = 1000 kgIndustria y transporte
Kilogramokg1 kg = 1000 gCocina, comercio y SI
Gramog1 g = 1000 mgLaboratorio escolar
Miligramomg1 mg = 0,001 gMedicamentos y análisis
Diagrama de una escalera de unidades de masa que muestra la relación de conversión de 1000 entre la tonelada, el kilogramo, el gramo y el miligramo
Escalera de unidades de masa que ilustra los saltos de mil en mil entre la tonelada (t), el kilogramo (kg), el gramo (g) y el miligramo (mg).

Para convertir unidades usa el factor de conversión, que es una igualdad de dos unidades distintas. Siempre colocarás en el numerador la unidad que quieres obtener. Observa como transformar 3,2 kg a gramos y viceversa, notarás un cambio en el numerador

Diagrama educativo que muestra la escalera de unidades de masa (kg, hg, dag, g, cg, dg, mg) junto con un cuadro explicativo de equivalencias por escalón y dos ejemplos resueltos de conversión entre kilogramos y gramos usando factores de conversión
Conversión de unidades de masa mediante la escalera de múltiplos y submúltiplos, ilustrada con factores de conversión.

Masa frente a peso: la confusión más famosa

El peso es la fuerza con la que la gravedad atrae a un cuerpo. Se mide en newtons (N) y sí cambia según el lugar. La relación entre ambas magnitudes es:

$$P = m \times g$$

Aquí P es el peso, m la masa y g la intensidad de la gravedad, que en la Tierra vale aproximadamente 9,8 N/kg. Un estudiante de 50 kg pesa en la Tierra unos 490 N:

$$P = 50\ \text{kg} \times 9{,}8\ \frac{\text{N}}{\text{kg}} = 490\ \text{N}$$

En la Luna, donde la gravedad es unas seis veces menor, su masa seguiría siendo 50 kg, pero su peso sería mucho menor.

Cómo se mide la masa: la balanza

La masa se mide con una balanza. En el laboratorio escolar suele usarse una balanza electrónica.

  1. Colócala sobre una superficie plana, enciéndela.
Balanza digital de laboratorio sobre una mesa de madera, con la pantalla mostrando 0.00 gramos, un dedo presionando el botón de encendido y el plato metálico vacío sin ningún recipiente encima
Encendido de la balanza digital sin ningún objeto sobre el plato metálico.

Pon un vaso vacío sobre el plato y pulsa el botón de tara para ponerla a cero.

Colocación del vaso de precipitado en la balanza y pulsación del botón de tara para calibrar a cero.
Montaje del vaso de precipitado en la balanza y pulsación del botón de tara para calibrar a cero.
  1. Después añade la sustancia y lee el valor.
Un vaso de precipitado graduado, que contiene un líquido azul claro hasta la marca de 60 mL, está colocado sobre el plato circular de acero inoxidable. La pantalla digital de la balanza muestra claramente la lectura "57.49 g". Los botones de control (ON/OFF, MODE, CAL, TARE) son visibles. En el fondo desenfocado, se ven otros materiales de laboratorio
Medición de la masa de un líquido en un vaso de precipitado sobre una balanza digital tarada. La pantalla muestra el peso neto de la sustancia.

Qué es el volumen

El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo y se representa con la letra V. Su unidad en el SI es el metro cúbico (m3), pero en química se emplean casi siempre el litro (L), el mililitro (mL) y el centímetro cúbico (cm3).

UnidadSímboloEquivalencia clave
Metro cúbicom31 m3 = 1000 L
LitroL1 L = 1 dm3 = 1000 mL
MililitromL1 mL = 1 cm3
Centímetro cúbicocm31 cm3 = 1 mL

Observa la siguiente imagen:

Diagrama educativo de la escalera de unidades de capacidad (kL, hL, daL, L, cL, dL, mL, uL) junto con la unidad de volumen en metros cubicos (m3) y factores de conversion entre volumen y capacidad.
Escalera de unidades de capacidad y su relacion con el metro cubico y los factores de conversion.

Volumen de sólidos regulares: fórmulas

Si el sólido tiene una forma geométrica conocida, calcula su volumen con una fórmula. Para un cubo o un prisma rectangular multiplicas sus tres dimensiones:

$$V = \text{largo} \times \text{ancho} \times \text{alto}$$

Para un cilindro, como una lata, necesitas el radio r de la base y la altura h:

$$V = \pi \times r^2 \times h$$

Volumen de líquidos y sólidos irregulares

Los líquidos se miden con una probeta. Colócala sobre la mesa, y mira perpendicularmente a donde se apoya la parte baja del menisco. Si miras desde arriba o desde abajo, la lectura es errónea ya que se produce un error de paralaje.

Diagrama comparativo que muestra dos tipos de meniscos en recipientes graduados: un menisco convexo característico del mercurio y un menisco cóncavo característico del agua, indicando la forma correcta de lectura con líneas discontinuas naranjas.
Comparación entre el menisco convexo del mercurio y el menisco cóncavo del agua en mediciones de volumen.
Diagrama comparativo que muestra dos tipos de meniscos en recipientes graduados: un menisco convexo característico del mercurio y un menisco cóncavo característico del agua, indicando la forma correcta de lectura con líneas discontinuas naranjas.

El menisco es la curva superficial del líquido generada por la relación entre el líquido y el material que lo contiene. Cualquier situación donde el liquido no es capaz de mojar las paredes del cilindro, se formará siempre un menisco convexo.

Ejemplo: Si llenas un tubo de ensayo o una probeta de vidrio con mercurio, notarás que el líquido no se adhiere ni «moja» las paredes del recipiente.

El menisco cóncavo es el más común, si el líquido es capaz de mojar las paredes del cilindro, se formará siempre un menisco cóncavo.

Ejemplo: Cuando viertes agua en una probeta, un vaso de precipitados o un tubo de ensayo de vidrio, puedes notar claramente que el líquido «moja» las paredes del recipiente.

¡Conviértete en un experto del laboratorio! Practica midiendo volúmenes con probetas virtuales

Medir con precisión es una de las habilidades más importantes en la ciencia, pero dominar la lectura del menisco cóncavo y calcular volúmenes directos o indirectos requiere práctica constante. Con este simulador interactivo de Educaplus, podrás experimentar de forma virtual sin el riesgo de derramar sustancias reales.

La gran ventaja de esta herramienta es que te entrena directamente en la perspectiva visual correcta a la altura de los ojos y te enseña a afinar la vista para estimar medidas con una cifra decimal exacta (como 43.0 mL o 21.7 mL). ¡Pon a prueba tu precisión, interpreta la escala graduada como un verdadero científico y supera cada reto de medición!

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Cálculo del volumen en objetos irregulares

Para un objeto irregular, como una piedra o un tornillo, usa el método del desplazamiento: mide el volumen inicial de agua, sumerge el objeto por completo y mide el volumen final. La diferencia es el volumen del objeto. Este método solo sirve si el objeto se hunde, no se disuelve y no absorbe agua.

$$V_{\text{objeto}} = V_{\text{final}} – V_{\text{inicial}}$$

Observa el ejemplo de la imagen:

Infografía educativa de tres pasos que explica la determinación del volumen de un objeto irregular mediante el método de desplazamiento en un vaso de precipitados con agua, mostrando el volumen inicial, la inmersión de una piedra y el cálculo final de la diferencia de volumen
Proceso paso a paso para calcular el volumen de un objeto irregular aplicando el método de desplazamiento del agua en un vaso de precipitados.

Según la tradición, Arquímedes usó una idea parecida para comprobar si una corona era de oro puro. Hoy el mismo principio se emplea en ingeniería y en laboratorios de materiales.

Y los gases, ¿qué volumen tienen?

Un gas no tiene volumen propio: se expande hasta ocupar todo el recipiente que lo contiene. Por eso, el volumen que ocupa una cantidad de gas depende de la presión y de la temperatura a las que se encuentre. Esta idea se estudia con más detalle en el tema de los estados de la materia.

Temperatura y movimiento de las partículas

Toda la materia está formada por partículas que se mueven sin parar. La temperatura mide, de forma indirecta, la energía de movimiento media de esas partículas: cuanto más rápido se agitan, mayor es la temperatura.

No confundas temperatura con calor. El calor es la energía que pasa de un cuerpo más caliente a otro más frío hasta que alcanzan el equilibrio térmico. La temperatura, en cambio, describe el estado de agitación de las partículas de un cuerpo; no es la energía que se transfiere.

Escalas de temperatura: Celsius, kelvin y Fahrenheit

Usarás tres escalas:

Celsius (°C) es la de uso diario en España y Latinoamérica: 0 °C es el punto de congelación del agua y 100 °C su ebullición a presión normal.

Kelvin (K) es la del Sistema Internacional y empieza en el cero absoluto, la temperatura más baja posible, que equivale a −273,15 °C.

Fahrenheit (°F) se usa en Estados Unidos.

Termómetro con cuatro puntos de referencia y sus valores en grados Celsius, kelvin y grados Fahrenheit
Cero absoluto, congelación del agua, temperatura corporal y ebullición del agua en las tres escalas (esquema sin escala).

Estas son las fórmulas de conversión. Fíjate en que al kelvin no se le llama grado: se dice «300 kelvin», no «300 grados kelvin».

$$T_{\text{K}} = T_{\text{C}} + 273{,}15$$
$$T_{\text{F}} = 1{,}8 \times T_{\text{C}} + 32$$
$$T_{\text{C}} = \frac{T_{\text{F}} – 32}{1{,}8}$$
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Termómetros: del mercurio al infrarrojo

Un termómetro clásico aprovecha la dilatación de un líquido. Los de mercurio fueron muy populares, pero en la Unión Europea su venta al público está prohibida desde 2009 por la toxicidad de este metal. Hoy se emplean termómetros de alcohol coloreado, digitales y de infrarrojos; estos últimos miden la radiación que emite un cuerpo sin tocarlo.

Temperatura y volumen: la dilatación en la vida real

La mayoría de los materiales aumenta su volumen al calentarse y lo reduce al enfriarse, porque, al agitarse más, sus partículas se separan ligeramente. Por eso los puentes tienen juntas de dilatación y los termómetros funcionan.

El Sexto Informe de Evaluación del IPCC (2021) estima que la expansión térmica del océano explica alrededor de la mitad del aumento del nivel del mar observado entre 1971 y 2018: el agua se calienta, aumenta su volumen y ocupa más espacio. Aquí temperatura y volumen se dan la mano.

La densidad une las tres magnitudes del artículo, porque indica cuánta masa hay en cada unidad de volumen. 1 kg de plomo ocupa mucho menos espacio que 1 kg de espuma porque el plomo es más denso.

$$\rho = \frac{m}{V}$$

La letra griega ρ (se lee «ro») representa la densidad. En el SI se mide en kg/m3, pero en el laboratorio se usa g/cm3 (o g/mL). Para pasar de g/cm3 a kg/m3 se multiplica por 1000: el agua, con 1 g/cm3, equivale a 1000 kg/m3.

Triángulo de la densidad con la masa arriba, la densidad y el volumen abajo, y las tres formas de la fórmula
Tapa la magnitud que buscas: si las otras dos quedan lado a lado, se multiplican; si una queda sobre la otra, se dividen.

Interpretar el valor de la densidad: ¿flota o se hunde?

Compara la densidad del objeto con la del líquido. Si el objeto es menos denso, flota; si es más denso, se hunde; si la densidad es igual, queda suspendido entre dos aguas.

Gráfico de barras con la densidad de corcho, pino, hielo, agua, aluminio, hierro, cobre y oro
Los sólidos macizos con densidad menor que 1 g/cm3 flotan en agua; los demás se hunden.

La temperatura también cambia la densidad

Al calentar un líquido, su volumen aumenta mientras su masa se mantiene. Como la densidad es la masa entre el volumen, la densidad disminuye. Con el aire ocurre lo mismo: el aire caliente es menos denso que el frío y por eso asciende, lo que permite volar a los globos aerostáticos.

El agua es un caso especial. Entre 0 °C y 4 °C se contrae al calentarse y alcanza su máxima densidad cerca de 4 °C. Además, al congelarse su volumen aumenta alrededor de un 9 %, de modo que el hielo (0,92 g/cm3) es menos denso que el agua líquida. Por eso el hielo flota y los lagos se congelan de arriba hacia abajo, lo que permite que los peces sobrevivan bajo la capa de hielo.

  • Cocina: una receta pide 250 g de harina (masa), 0,5 L de leche (volumen) y un horno a 180 °C (temperatura).
  • Salud: los jarabes se dosifican en mililitros y se considera que hay fiebre a partir de unos 38 °C de temperatura corporal.
  • Laboratorio: se pesan reactivos en gramos, se miden disoluciones con probetas y se controla la temperatura de las reacciones.
  • Industria y transporte: los camiones cisterna calculan la masa del combustible a partir de su volumen y de su densidad, que cambia con la temperatura.
  • Medioambiente: el calentamiento de los océanos aumenta su volumen y contribuye a la subida del nivel del mar.
  • Usar «peso» como sinónimo de «masa»: el peso es una fuerza y se mide en newtons, no en kilogramos.
  • Escribir «grados kelvin»: el kelvin se nombra sin la palabra «grado».
  • Olvidar convertir unidades antes de calcular, por ejemplo mezclar litros con centímetros cúbicos.
  • Leer la probeta desde arriba, en lugar de hacerlo a la altura de los ojos y en la base del menisco.
  • Creer que 1 L de cualquier líquido tiene una masa de 1 kg: solo se cumple, de forma aproximada, para el agua.
  • Confundir temperatura con calor y pensar que un objeto grande «tiene más temperatura» por ser grande.
  • Dar el resultado sin unidad: un número sin unidad no es una medida.
Resumen: ideas clave antes de avanzar

1. La masa es la cantidad de materia (kg, g) y se mide con una balanza; no cambia de un lugar a otro.

2. El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo (m3, L, mL, cm3) y se mide con una probeta o con fórmulas.

3. La temperatura mide la agitación de las partículas (°C, K, °F) y se mide con un termómetro.

4. La densidad es la relación entre la masa y el volumen, y decide si algo flota o se hunde.

5. Convierte siempre las unidades antes de calcular y escribe la unidad en tu resultado.

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¿Cuál de las tres magnitudes te parece más difícil de entender y por qué? Si tienes un ejemplo de tu vida diaria con masa, volumen o temperatura, compártelo y lo comentamos entre todos.

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Leer ayuda, pero experimentar enseña más. Con los laboratorios virtuales de PhET Interactive Simulations, de la Universidad de Colorado Boulder, puedes cambiar valores, equivocarte y volver a intentarlo sin romper nada.

En este artículo trabajarás con el simulador de Densidad. Cambia la masa y el volumen de un bloque, sumérgelo en el líquido y descubre si flota o se hunde. Ábrelo aquí:

Aquí te dejo el link del simulador de Estados de la materia. Calienta y enfría un recipiente con partículas y observa cómo cambian su movimiento, la distancia entre ellas y su estado. Es la mejor forma de ver qué es la temperatura. Ábrelo aquí:

Cómo sacarle partido en tres pasos

  1. Predice: escribe en la tabla de abajo qué crees que ocurrirá.
  2. Prueba: abre el simulador y haz el experimento tal como lo planteaste.
  3. Compara: anota lo que observaste y explica por qué coincide (o no) con tu predicción.

Predecir antes de ver

Antes de tocar el simulador, escribe tu hipótesis. Después ejecútalo y compara. Cuando una predicción falla, aprendes más que cuando aciertas.

Antes de empezar, predice…Mi predicciónLo que observé
En el simulador de densidad, elige un bloque personalizado y mantén fija su masa. Si aumentas solo el volumen, ¿la densidad sube o baja? ¿Seguirá hundiéndose?  
Dos bloques tienen el mismo volumen (por ejemplo, 5 L): uno de 1 kg y otro de 10 kg. ¿Cuál flotará en agua y cuál se hundirá?  
En el simulador de estados de la materia, si calientas el recipiente, ¿las partículas se mueven más rápido o más lento? ¿Qué ocurre con la distancia entre ellas?  
Si enfrías mucho el recipiente, ¿en qué estado crees que quedará la sustancia?  

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Resuelve siempre con este método:

1) Lee y subraya los datos,

2) Elige la fórmula,

3) Convierte las unidades,

4) Calcula y

5) Comprueba que el resultado tiene sentido y lleva su unidad.

Nivel principiante

Ejemplo 1. Un paquete de arroz tiene una masa de 2,5 kg. ¿Cuántos gramos son?

Paso 1. Dato: 2,5 kg. Equivalencia: 1 kg = 1000 g.

Paso 2. Escribe el factor de conversión con los kilogramos abajo para que se simplifiquen y multiplica.

$$2{,}5\ \text{kg} \times \frac{1000\ \text{g}}{1\ \text{kg}} = 2500\ \text{g}$$

Resultado: 2500 g. Tiene sentido: el gramo es más pequeño que el kilogramo, así que el número crece.

Ejemplo 2. Un día de verano marca 25 °C. ¿Cuántos kelvin son?

Paso 1. Dato: 25 °C. Se usa la fórmula de conversión de Celsius a kelvin.

$$T_{\text{K}} = T_{\text{C}} + 273{,}15$$

Paso 2. Sustituye el valor.

$$T_{\text{K}} = 25 + 273{,}15 = 298{,}15\ \text{K}$$

Resultado: 298,15 K. Recuerda que se escribe «K», sin el símbolo de grado.

Nivel intermedio

Ejemplo 3. Una probeta contiene 50 mL de agua. Al sumergir por completo un tornillo, el nivel sube a 58 mL. Si el tornillo tiene una masa de 63 g, ¿cuál es su densidad?

Paso 1. Calcula el volumen del tornillo con el método del desplazamiento.

$$V_{\text{objeto}} = 58\ \text{mL} – 50\ \text{mL} = 8\ \text{mL} = 8\ \text{cm}^3$$

Paso 2. Aplica la fórmula de la densidad.

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{63\ \text{g}}{8\ \text{cm}^3} = 7{,}875\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3}$$

Resultado: aproximadamente 7,9 g/cm3, un valor muy cercano al del hierro (7,87 g/cm3). Como es mayor que 1 g/cm3, el tornillo se hunde en agua.

Ejemplo 4. La temperatura de una persona es 98,6 °F. ¿Cuántos grados Celsius son?

Paso 1. Usa la fórmula que pasa de Fahrenheit a Celsius.

$$T_{\text{C}} = \frac{T_{\text{F}} – 32}{1{,}8}$$

Paso 2. Sustituye y calcula primero la resta del numerador.

$$T_{\text{C}} = \frac{98{,}6 – 32}{1{,}8} = \frac{66{,}6}{1{,}8} = 37\ {}^{\circ}\text{C}$$

Resultado: 37 °C, la temperatura normal del cuerpo humano.

Nivel avanzado

Ejemplo 5. Un cubo de aluminio tiene 4 cm de arista y una densidad de 2,7 g/cm3. Calcula su masa en gramos y en kilogramos, y di si flota en agua.

Paso 1. Calcula el volumen del cubo.

$$V = 4\ \text{cm} \times 4\ \text{cm} \times 4\ \text{cm} = 64\ \text{cm}^3$$

Paso 2. Despeja la masa a partir de la densidad.

$$m = \rho \times V = 2{,}7\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3} \times 64\ \text{cm}^3 = 172{,}8\ \text{g}$$

Paso 3. Convierte a kilogramos.

$$172{,}8\ \text{g} \times \frac{1\ \text{kg}}{1000\ \text{g}} = 0{,}1728\ \text{kg}$$

Resultado: 172,8 g (0,1728 kg). Como 2,7 g/cm3 es mayor que 1 g/cm3, el cubo se hunde.

Ejemplo 6. Un laboratorio necesita 1,6 kg de un alcohol cuya densidad es 0,8 g/cm3. ¿Qué volumen, en litros, debe medir?

Paso 1. Convierte la masa a gramos para trabajar con la densidad en g/cm3.

$$1{,}6\ \text{kg} \times \frac{1000\ \text{g}}{1\ \text{kg}} = 1600\ \text{g}$$

Paso 2. Despeja el volumen.

$$V = \frac{m}{\rho} = \frac{1600\ \text{g}}{0{,}8\ \text{g/cm}^3} = 2000\ \text{cm}^3$$

Paso 3. Convierte a litros, sabiendo que 1 L = 1000 cm3.

$$2000\ \text{cm}^3 \times \frac{1\ \text{L}}{1000\ \text{cm}^3} = 2\ \text{L}$$

Resultado: 2 L. Tiene sentido: el alcohol es menos denso que el agua, así que 1,6 kg de alcohol ocupan más volumen (2 L) que 1,6 kg de agua (1,6 L).

Llegó el momento de comprobar lo aprendido. Resuelve cada problema en tu cuaderno antes de mirar la solución. Después, compara tu resultado con el procedimiento: si coincide, fue correcta; si no, fue incorrecta. Cuando termines los seis, ve a la tabla Puntuación y marca tus aciertos y errores.

NivelProblemasPuntos por problemaSubtotal
Principiante2510
Intermedio22040
Avanzado22550
Total6 100

Aprobación mínima: 75 puntos.

Problema 1 · Nivel principiante · 5 puntos

Un jarabe viene en un frasco de 350 mL. Expresa su volumen en litros.

Muéstrame la respuesta

Dato: 350 mL. Equivalencia: 1 L = 1000 mL.

$$350\ \text{mL} \times \frac{1\ \text{L}}{1000\ \text{mL}} = 0{,}35\ \text{L}$$

Respuesta correcta: 0,35 L.

Problema 2 · Nivel principiante · 5 puntos

La temperatura normal del cuerpo humano es 37 °C. Exprésala en kelvin.

Muéstrame la respuesta

Se suma 273,15 a la temperatura en grados Celsius.
$$T_{\text{K}} = 37 + 273{,}15 = 310{,}15\ \text{K}$$

Respuesta correcta: 310,15 K.

Problema 3 · Nivel intermedio · 20 puntos

Una pieza metálica de 135 g se sumerge en una probeta que marca 40 mL. El nivel sube a 90 mL. Calcula su densidad e indica, con ayuda del gráfico de densidades, de qué metal puede ser.

Muéstrame la respuesta

Primero calcula el volumen de la pieza.
$$V = 90\ \text{mL} – 40\ \text{mL} = 50\ \text{mL} = 50\ \text{cm}^3$$

Después calcula la densidad.

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{135\ \text{g}}{50\ \text{cm}^3} = 2{,}7\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3}$$

Respuesta correcta: 2,7 g/cm3, que corresponde al aluminio. Como es mayor que 1 g/cm3, se hunde en agua.

Problema 4 · Nivel intermedio · 20 puntos

El termómetro de una receta estadounidense marca 104 °F. Calcula la temperatura en grados Celsius y en kelvin.

Muéstrame la respuesta

Primero pasa a grados Celsius.
$$T_{\text{C}} = \frac{104 – 32}{1{,}8} = \frac{72}{1{,}8} = 40\ {}^{\circ}\text{C}$$

Después pasa a kelvin.
$$T_{\text{K}} = 40 + 273{,}15 = 313{,}15\ \text{K}$$

Respuesta correcta: 40 °C y 313,15 K. Ambos valores deben estar bien para dar el problema por correcto.

Problema 5 · Nivel avanzado · 25 puntos

Un bloque de madera mide 20 cm × 10 cm × 5 cm y tiene una masa de 600 g. Calcula su densidad, indica si flota en agua y qué porcentaje de su volumen queda sumergido.

Muéstrame la respuesta

Calcula el volumen.
$$V = 20\ \text{cm} \times 10\ \text{cm} \times 5\ \text{cm} = 1000\ \text{cm}^3$$
Calcula la densidad.
$$\rho = \frac{600\ \text{g}}{1000\ \text{cm}^3} = 0{,}6\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3}$$
Como 0,6 es menor que 1, el bloque flota. Un cuerpo que flota en equilibrio desplaza una masa de agua igual a su propia masa (principio de Arquímedes). Por eso, la fracción de su volumen que queda sumergida es el cociente entre las densidades.
$$\text{fracción sumergida} = \frac{\rho_{\text{bloque}}}{\rho_{\text{agua}}} = \frac{0{,}6}{1{,}0} = 0{,}6 = 60\ \%$$

Respuesta correcta: 0,6 g/cm3; flota; el 60 % de su volumen queda bajo el agua.

Problema 6 · Nivel avanzado · 25 puntos

Una botella vacía de 40 g se llena con 1,5 L de un líquido cuya densidad es 1,2 g/cm3. Calcula la masa del líquido en kilogramos y la masa total de la botella llena en gramos.

Muéstrame la respuesta

Convierte el volumen a centímetros cúbicos.
$$1{,}5\ \text{L} \times \frac{1000\ \text{cm}^3}{1\ \text{L}} = 1500\ \text{cm}^3$$
Calcula la masa del líquido.
$$m = \rho \times V = 1{,}2\ \frac{\text{g}}{\text{cm}^3} \times 1500\ \text{cm}^3 = 1800\ \text{g} = 1{,}8\ \text{kg}$$
Suma la masa de la botella.
$$m_{\text{total}} = 1800\ \text{g} + 40\ \text{g} = 1840\ \text{g}$$

Respuesta correcta: 1,8 kg de líquido y 1840 g en total.

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Has recorrido tres magnitudes que son la base de cualquier experimento: la masa, el volumen y la temperatura. Sabes qué miden, con qué unidades se expresan, qué instrumentos usar y cómo convertir entre escalas. También descubriste que al unir masa y volumen aparece la densidad, la clave para explicar por qué el hielo flota y una moneda se hunde.

Lo más importante no es memorizar fórmulas, sino cuidar el método: leer los datos, convertir unidades, calcular y comprobar si el resultado tiene sentido. Si en los problemas evaluados no llegaste a 75 puntos, vuelve a los ejemplos, usa el simulador y repite; la práctica es lo que construye la comprensión.

Parte I: problemas propuestos de masa volumen y temperatura (solo respuesta final)

Resuelve en tu cuaderno y compara únicamente con la respuesta final. Si te equivocas, revisa las unidades antes de repetir el cálculo.

Nivel 1: Básico

1. Convierte 4500 g a kilogramos.

Respuesta final: 4,5 kg

2. Convierte 3 L a mililitros.

Respuesta final: 3000 mL

Nivel 2: Intermedio

3. Convierte 300 K a grados Celsius.

Respuesta final: 26,85 °C

4. Un objeto de 240 g ocupa 80 cm3. Calcula su densidad.

Respuesta final: 3 g/cm3

5. Convierte 50 °C a grados Fahrenheit.

Respuesta final: 122 °F

6. Un cubo de 5 cm de arista tiene una masa de 337,5 g. Calcula su densidad.

Respuesta final: 2,7 g/cm3

7. ¿Qué volumen ocupan 540 g de aluminio (densidad 2,7 g/cm3)?

Respuesta final: 200 cm3

Nivel 3: Avanzado

8. Expresa en kg/m3 la densidad de 0,9 g/cm3 de un aceite.

Respuesta final: 900 kg/m3

9. Un bloque de hierro (7,87 g/cm3) tiene una masa de 15,74 kg. ¿Cuántos litros ocupa?

Respuesta final: 2 L

10. Se mezclan 200 cm3 de agua (1 g/cm3) con 300 cm3 de aceite (0,9 g/cm3). Suponiendo que los volúmenes se suman, calcula la densidad de la mezcla.

Respuesta final: 0,94 g/cm3

Parte II: actividades por tipo de trabajo

TipoActividadQué debes entregar
Individual1. Mi tabla de unidades. Haz una tabla propia con las unidades de masa, volumen y temperatura y dos ejemplos de la vida real para cada una. 2. Diario de temperaturas. Mide durante tres días la temperatura exterior a la misma hora y conviértela a kelvin. 3. Corrige el error. Busca tres frases con errores (por ejemplo, «grados kelvin») y corrígelas.Cuaderno o ficha con tus respuestas.
Colaborativa1. Reto flota o se hunde. En equipos de 3 o 4, predigan qué objetos flotan en agua y después compruébenlo. 2. Duelo de conversiones. Un integrante dice una medida y el resto la convierte lo más rápido posible. 3. Mural de errores comunes. Creen un póster con cinco errores frecuentes y su corrección.Tabla de predicciones y resultados, o póster.
Aplicación realMini proyecto: laboratorio de cocina. Con ayuda de un adulto, mide la masa y el volumen de tres líquidos (agua, aceite y jarabe), calcula la densidad de cada uno y verifica tu cálculo vertiendo con cuidado los tres en un vaso transparente: ¿en qué orden se acomodan?Informe de una página con datos, cálculos, fotos y conclusión.

Seguridad: usa solo materiales de cocina, evita los líquidos muy calientes y trabaja siempre con la supervisión de un adulto.


¿La masa y el peso son lo mismo?

No, aunque en la vida diaria se usen como sinónimos. La masa es la cantidad de materia (se mide en kg) y no cambia; el peso es una fuerza (se mide en N) y depende de la gravedad del lugar. En la Luna tu masa sería la misma, pero pesarías menos.

¿Un kilo de plumas pesa menos que un kilo de plomo?

No: ambos tienen la misma masa, 1 kg. Lo que cambia es el volumen. Un kilo de plumas ocupa muchísimo más espacio porque su densidad es mucho menor.

Si un objeto es más grande, ¿siempre tiene más masa?

No. El tamaño depende del volumen, no de la masa. Un globo grande lleno de aire tiene mucha menos masa que una bola pequeña de plomo.

¿Temperatura y calor son lo mismo?

No. La temperatura mide la agitación media de las partículas; el calor es la energía que pasa de un cuerpo a otro por una diferencia de temperatura. Una piscina a 25 °C contiene mucha más energía térmica que una taza de café a 80 °C, aunque su temperatura sea menor.

¿Se dice «grados kelvin»?

No. El nombre correcto es simplemente kelvin y se escribe K, sin el símbolo de grado. Los grados se usan en las escalas Celsius y Fahrenheit.

¿El hielo flota porque «pesa menos» que el agua?

Solo en parte. Un cubito de hielo no flota por tener menos masa, sino por ser menos denso (0,92 g/cm3) que el agua líquida (1,00 g/cm3): con la misma masa, el hielo ocupa más volumen.

¿Un litro siempre es igual a un kilogramo?

Solo de forma aproximada y para el agua. Un litro de aceite tiene una masa de unos 0,92 kg y un litro de mercurio, de más de 13 kg. La relación depende de la densidad de cada sustancia.

Si enfrío agua, ¿siempre se vuelve más densa?

Casi siempre, pero el agua tiene una rareza: alcanza su máxima densidad a unos 4 °C. Por debajo de esa temperatura se expande ligeramente, y al congelarse su volumen aumenta alrededor de un 9 %. Por eso el hielo flota.

¿Un objeto grande tiene más temperatura que uno pequeño?

No necesariamente. La temperatura no depende del tamaño. Un clavo pequeño en una hoguera puede estar a mayor temperatura que una bañera enorme de agua tibia.

¿Existen temperaturas negativas en kelvin?

En los fenómenos que estudias en ESO, no. El cero absoluto (0 K) es el límite inferior: las partículas tienen la mínima agitación posible. Lo que sí existe son valores negativos en grados Celsius, como −10 °C, que equivalen a 263,15 K.


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¿Qué es la materia? Propiedades generales y específicas de la materia

Estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso, con representación de sus partículas

¿Por qué un cubito de hielo flota en tu vaso mientras una moneda se va directa al fondo? Para responderlo hay que empezar por una pregunta más básica: ¿qué es la materia? Es decir, qué comparten todas las cosas que te rodean, desde tu mochila hasta el aire del aula, y qué las hace diferentes entre sí.

Hielo flotando y moneda hundida en un vaso de agua: ejemplo de qué es la materia y sus propiedades
El hielo flota y la moneda se hunde: dos materiales con propiedades distintas.

En este artículo descubrirás, paso a paso, qué es la materia y en qué se distinguen sus propiedades generales de sus propiedades específicas. Lo haremos con ejemplos de tu vida diaria, fórmulas sencillas, un simulador interactivo y problemas con puntuación.

No necesitas conocimientos previos de química. Basta con curiosidad y, si puedes, una calculadora.

Objetivo de aprendizaje: al terminar podrás…

1. Explicar con tus palabras qué es la materia y poner ejemplos.

2. Diferenciar las propiedades generales de las propiedades específicas.

3. Medir el volumen de un objeto y calcular su densidad.

4. Usar la densidad para predecir si un objeto flota o se hunde.

5. Resolver problemas de masa, volumen, peso y densidad.

Antes de avanzar, repasa estas palabras. Las usaremos a lo largo de todo el artículo y conviene que te resulten familiares.

Ideas esenciales

TérminoDefinición cortaEjemplo
MateriaTodo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio.El agua, el aire o una piedra.
CuerpoPorción de materia con límites y forma definidos.Un balón de fútbol.
SustanciaClase de materia con composición definida y propiedades que la caracterizan.El azúcar de mesa (sacarosa).
ÁtomoUnidad básica de la materia; cada elemento químico está formado por un mismo tipo de átomos.Un átomo de oxígeno.
MoléculaConjunto de átomos enlazados que actúa como una sola unidad.La molécula de agua, H2O.
TérminoDefinición cortaEjemplo
MasaMedida de la cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg).Un paquete de arroz de 1 kg.
VolumenEspacio que ocupa un cuerpo. Se mide en m3, cm3 o litros.Una botella de 1,5 L.
PesoFuerza con la que un planeta, como la Tierra, atrae a un cuerpo. Se mide en newtons (N).Tu peso es menor en la Luna.
CapacidadVolumen máximo de fluido que cabe dentro de un recipiente.Una jarra de 2 L.
Sistema Internacional (SI)Conjunto de unidades acordado a nivel mundial para expresar las medidas.Metro, kilogramo y segundo.
TérminoDefinición cortaEjemplo
Propiedad generalCaracterística común a toda la materia; su valor depende de la cantidad de materia.La masa de un libro.
Propiedad específicaCaracterística propia de cada sustancia que permite identificarla.Que el agua hierva a 100 °C (a 1 atm).
DensidadMasa contenida en cada unidad de volumen.El plomo es más denso que la madera.
Punto de fusiónTemperatura a la que una sustancia sólida pasa al estado líquido.El hielo funde a 0 °C.
Punto de ebulliciónTemperatura a la que un líquido hierve.El etanol hierve a 78 °C.
SolubilidadCapacidad de una sustancia para disolverse en otra.La sal en agua.
MaleabilidadCapacidad de un material para deformarse en láminas sin romperse.El papel de aluminio.
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La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, posee volumen. Para considerar que algo es materia deben cumplirse las dos condiciones a la vez.

Piensa en el aire: no lo ves, pero un globo inflado tiene más masa que uno sin inflar y ocupa espacio. Por eso el aire es materia. La luz, en cambio, no tiene masa ni ocupa volumen: es una radiación, no materia.

Qué es materia y qué no lo es

Sí es materiaNo es materia
Agua, aire, madera, vidrioLa luz
Tu propio cuerpoEl calor (energía que pasa de un cuerpo a otro)
El humo y las nubesEl sonido (vibración que se propaga a través de la materia)
Una gota de perfumeLas ideas, las emociones y los recuerdos

De qué está hecha la materia: átomos y moléculas

Toda la materia que te rodea está formada por átomos. Cuando varios átomos se unen, forman una molécula: por ejemplo, dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno componen una molécula de agua.

Los átomos son tan diminutos que una gota de agua de unos 0,05 mL contiene alrededor de 1700 trillones de moléculas, es decir, un 17 seguido de 20 ceros.

Estados de agregación de la materia

La forma en que se colocan y se mueven las partículas determina el estado en que se presenta la materia. En el aula estudiarás tres: sólido, líquido y gas.

  • Sólido: tiene forma y volumen propios. Sus partículas están ordenadas, muy próximas y solo vibran en su sitio.
  • Líquido: tiene volumen propio, pero adopta la forma del recipiente. Sus partículas están próximas y pueden deslizarse unas sobre otras.
  • Gas: no tiene forma ni volumen propios. Sus partículas están muy separadas y se mueven libremente por todo el espacio disponible.
Esquema de partículas en estado sólido ordenado, líquido desordenado y gas disperso
Así se colocan las partículas en cada estado de agregación.

Existen otros dos estados menos habituales. El plasma forma las estrellas y los rayos de una tormenta. El condensado de Bose-Einstein se obtuvo por primera vez en un laboratorio en 1995, a temperaturas muy cercanas al cero absoluto; sus investigadores recibieron el Premio Nobel de Física en 2001.

Resumen de la sección

La materia tiene masa y ocupa volumen. Está formada por átomos y moléculas. Se presenta como sólido, líquido o gas, y también como plasma y condensado de Bose-Einstein.

Las propiedades generales son comunes a cualquier tipo de materia: un trozo de madera y otro de hierro tienen masa y ocupan volumen. Precisamente por eso no permiten distinguir una sustancia de otra.

Además, su valor depende de la cantidad de materia: la masa de un grano de arroz no se parece a la de un saco entero.

Mapa conceptual con las propiedades generales y específicas de la materia
Mapa de las propiedades de la materia: generales y específicas (físicas y químicas).
PropiedadQué significaEjemplo cotidiano
MasaCantidad de materia que contiene un cuerpo.Un paquete de harina de 1 kg.
VolumenEspacio que ocupa un cuerpo.Una botella de agua de 500 mL.
PesoFuerza con la que la Tierra atrae a un cuerpo.Lo que notas en los brazos al sostener una mochila cargada.
InerciaResistencia de un cuerpo a cambiar su estado de reposo o de movimiento.Te inclinas hacia delante cuando el autobús frena de golpe.
ImpenetrabilidadDos cuerpos no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo.Al introducir una piedra en un vaso con agua, el nivel sube.
DivisibilidadLa materia puede fraccionarse en porciones más pequeñas.Un terrón de azúcar se deshace en granos.
PorosidadHay huecos (poros) entre las partículas de la materia.Una esponja absorbe agua porque tiene poros.

Masa y volumen: cómo se miden

La masa se mide con una balanza. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg); también se usan el gramo (g) y la tonelada (t).

El volumen de un cuerpo con forma regular se obtiene con una fórmula. En un cubo de arista a:

$$V = a \times a \times a = a^{3}$$

En un prisma de largo, ancho y alto conocidos:

$$V = \text{largo} \times \text{ancho} \times \text{alto}$$

En un cilindro de radio r y altura h:

$$V = \pi \times r^{2} \times h$$

Estas equivalencias te servirán en casi todos los ejercicios: 1 L = 1 dm3 = 1000 cm3 = 1000 mL, y 1 m3 = 1000 L.

Interpretación física: el volumen indica cuánto espacio ocupa un cuerpo, no cuánta materia contiene. Una pelota de playa ocupa mucho espacio y tiene muy poca masa.

Peso y masa: no son lo mismo

En el lenguaje cotidiano se usan «masa» y «peso» como si fueran sinónimos, pero en ciencia no lo son. La masa es la cantidad de materia y no cambia aunque te traslades de un lugar a otro. El peso es una fuerza y sí cambia según la gravedad del lugar.

El peso se calcula multiplicando la masa por la gravedad (g), que indica cuántos newtons de fuerza actúan sobre cada kilogramo:

$$P = m \times g$$

En la superficie de la Tierra, g vale aproximadamente 9,8 N/kg; en la Luna, unos 1,6 N/kg. Una persona de 60 kg pesa unos 588 N en la Tierra y solo 96 N en la Luna.

Interpretación física: en la Luna tendrías la misma masa, pero la atracción gravitatoria sería menor. Por eso allí los saltos son mucho más largos.

Inercia, impenetrabilidad, divisibilidad y porosidad

  • Inercia: un balón en reposo seguirá quieto hasta que alguien lo golpee, y uno en movimiento continuará avanzando hasta que algo lo frene, como el rozamiento o una pared. Cuanta más masa tiene un cuerpo, mayor es su inercia.
  • Impenetrabilidad: al sumergir una piedra en una probeta con agua, el nivel sube porque la piedra ocupa un espacio que antes ocupaba el agua. Este hecho es la base del método de desplazamiento de agua que verás más abajo.
  • Divisibilidad: puedes reducir un trozo de tiza a polvo y, aun así, cada grano se podría dividir más. Si siguieras dividiendo, llegarías por fin a moléculas y átomos.
  • Porosidad: el pan, el suelo o una esponja tienen huecos llenos de aire o de agua. Por eso una esponja puede absorber líquido, mientras que una piedra compacta apenas lo hace.
Resumen de la sección

Las propiedades generales las posee toda la materia y dependen de la cantidad. No sirven para identificar una sustancia. La masa se mide en kg y no cambia con el lugar; el peso se mide en N y depende de la gravedad. El peso se obtiene multiplicando la masa por la gravedad.

Las propiedades específicas son características propias de cada sustancia. Funcionan como una «huella dactilar»: permiten reconocerla y diferenciarla de las demás.

Lo más importante es que no dependen de la cantidad de sustancia. Una gota de agua y una piscina entera hierven a 100 °C cuando la presión es de una atmósfera. En cursos posteriores verás que a las propiedades que dependen de la cantidad se las llama extensivas, y a las que no dependen, intensivas.

AspectoPropiedades generalesPropiedades específicas
¿Quién las tiene?Toda la materia.Cada sustancia, con valores propios.
¿Dependen de la cantidad?Sí.No.
¿Sirven para identificar?No.Sí.
EjemplosMasa, volumen, peso.Densidad, punto de fusión, solubilidad.

Las propiedades específicas se clasifican en físicas (se pueden observar o medir sin que la sustancia se transforme en otra) y químicas (describen cómo la sustancia reacciona y se convierte en otras).

Densidad: la propiedad estrella

La densidad indica cuánta masa hay en cada unidad de volumen. Se obtiene dividiendo la masa entre el volumen:

$$\rho = \frac{m}{V}$$

A partir de esta expresión puedes despejar la masa o el volumen:

$$m = \rho \times V$$
$$V = \frac{m}{\rho}$$

En el Sistema Internacional la densidad se expresa en kg/m3, aunque en clase usarás con frecuencia g/cm3. Para pasar de una unidad a otra: 1 g/cm3 = 1000 kg/m3.

Interpretación física:

la densidad te dice cuán «compacta» está la materia. Un trozo de plomo y otro de corcho del mismo tamaño tienen masas muy distintas, porque el plomo concentra mucha más materia en el mismo espacio.

Gráfico de barras horizontales con la densidad de ocho materiales comunes
Densidad de algunos materiales. Los que superan 1 g/cm3 se hunden en agua.

Regla práctica: un objeto macizo y homogéneo flota en un líquido si su densidad es menor que la del líquido, y se hunde si es mayor; si ambas coinciden, queda en equilibrio entre dos aguas. Por eso el hielo (0,92 g/cm3) flota en el agua (1,00 g/cm3), mientras que una moneda metálica se hunde. En los objetos huecos, como un barco, lo que cuenta es la densidad media del conjunto.

El agua se comporta de forma especial. Al congelarse, sus moléculas se ordenan formando una estructura abierta con huecos, de modo que el hielo ocupa más volumen que la misma masa de agua líquida. Esa es la razón de que sea menos denso y flote.

MaterialDensidad (g/cm3)Densidad (kg/m3)
Corcho0,24240
Hielo (a 0 °C)0,92920
Aceite de oliva0,92920
Agua1,001000
Aluminio2,702700
Hierro7,877870
Cobre8,968960
Mercurio13,613 600
Oro19,319 300

Valores aproximados a temperatura ambiente (unos 20 °C), salvo el del hielo. La densidad varía ligeramente con la temperatura.

El aire también tiene densidad: unos 1,2 kg/m3 al nivel del mar. Es muy pequeña, pero no nula, y por eso un globo inflado con aire acaba cayendo, mientras que uno lleno de helio sube.

Puntos de fusión y de ebullición

El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. El punto de ebullición es la temperatura a la que un líquido hierve. Cada sustancia pura tiene valores propios a una presión determinada; los de la tabla corresponden a 1 atm.

SustanciaPunto de fusiónPunto de ebullición
Agua0 °C100 °C
Etanol−114 °C78 °C
Mercurio−39 °C357 °C
Oro1064 °C2970 °C
Hierro1538 °C2862 °C

Interpretación física: a temperatura ambiente (unos 20 °C), el mercurio ya superó su punto de fusión, por eso es líquido. El hierro, en cambio, necesita más de 1500 °C para fundirse.

Solubilidad, conductividad, dureza y maleabilidad

  • Solubilidad: la sal se disuelve muy bien en agua, pero el aceite no.
  • Conductividad eléctrica y térmica: el cobre conduce muy bien la electricidad y por eso se emplea en cables; la madera es mala conductora.
  • Dureza: resistencia de un material a ser rayado. El diamante raya al vidrio, pero el vidrio no raya al diamante.
  • Maleabilidad y ductilidad: el aluminio puede laminarse (maleabilidad) y el cobre puede estirarse en hilos (ductilidad).

Propiedades organolépticas

Son las que percibes con los sentidos: color, olor, sabor y textura. Sirven para una primera descripción, pero no bastan para identificar una sustancia con seguridad.

Seguridad: en el laboratorio nunca pruebes ni huelas directamente una sustancia. Hazlo solo con alimentos y bajo supervisión.

Propiedades químicas de la materia

Las propiedades químicas describen cómo se comporta una sustancia cuando reacciona con otras. Cuando se manifiestan, la sustancia original se transforma en otra distinta.

  • Combustibilidad: la gasolina arde en presencia de oxígeno.
  • Oxidación: el hierro se oxida y forma herrumbre.
  • Reactividad: el sodio reacciona violentamente con el agua; el oro casi no reacciona.
  • Acidez: el limón es ácido porque contiene ácido cítrico.
Resumen de la sección

Las propiedades específicas identifican cada sustancia y no dependen de la cantidad. Pueden ser físicas (densidad, puntos de fusión y ebullición, solubilidad) o químicas (combustibilidad, oxidación). La densidad relaciona la masa con el volumen: si es menor que la del líquido, un objeto macizo flota.

Calcular la densidad es sencillo si sabes medir la masa y el volumen. Necesitas una balanza, una probeta con agua y el objeto, que debe hundirse y no disolverse en el agua.

  1. Mide la masa del objeto con la balanza y anótala en gramos.
  1. Llena la probeta con agua hasta una marca conocida, suficiente para cubrir el objeto, y lee el volumen inicial.
  1. Sumerge el objeto con cuidado, sin salpicar.
  1. Lee el volumen final. Coloca los ojos a la altura del nivel del agua y fíjate en la parte baja de la superficie curva (el menisco).
  1. Calcula el volumen del objeto restando los dos volúmenes.
  1. Divide la masa entre el volumen para obtener la densidad.
$$V_{\text{objeto}} = V_{\text{final}} – V_{\text{inicial}}$$
$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}}$$
Dos probetas graduadas: una con 40 mL de agua y otra con 50 mL tras sumergir un objeto
El agua sube 10 mL al sumergir el objeto: ese es su volumen.
  • Joyería: la densidad ayuda a comprobar si una pieza es de oro. El oro tiene 19,3 g/cm3, mucho más que el latón (unos 8,5 g/cm3).
  • Barcos y submarinos: un barco de acero flota porque su casco encierra mucho aire y su densidad media es menor que la del agua. Los submarinos modifican su densidad llenando o vaciando tanques de lastre.
  • Reciclaje: las plantas de reciclaje separan plásticos por flotación: el polietileno flota en agua y el PET, el de las botellas, se hunde.
  • Medicina: la densitometría ósea mide la densidad mineral de los huesos y ayuda a detectar la osteoporosis.
  • Aviación: el aluminio y otros materiales ligeros reducen la masa de los aviones.

Investigaciones y avances destacados

  • El kilogramo, redefinido (2019): desde el 20 de mayo de 2019, el kilogramo ya no se define con un cilindro de metal guardado cerca de París, sino a partir de un valor fijo de la constante de Planck.
  • Aerogeles: sólidos extremadamente ligeros en los que el aire ocupa casi todo el volumen. La misión Stardust de la NASA los empleó para capturar partículas del cometa Wild 2 en 2004.
  • Grafeno: lámina de carbono de un átomo de grosor, aislada en 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov, que recibieron el Nobel de Física en 2010. Es ligera, resistente y buena conductora.
  • La materia en el universo: las mediciones del satélite Planck indican que la materia ordinaria, la formada por átomos, supone solo alrededor del 5 % del contenido total del universo.
Error frecuenteLo correcto
«El aire no es materia porque no se ve».El aire tiene masa y ocupa volumen, así que es materia aunque sea invisible.
«Masa y peso son lo mismo».La masa es la cantidad de materia; el peso es una fuerza y depende de la gravedad.
«Lo más pesado siempre se hunde».Flotar o hundirse depende de la densidad media, no solo del peso. Un barco enorme flota.
«Más grande significa más denso».La densidad relaciona masa y volumen. Un objeto grande puede ser poco denso.
«La luz y el calor son materia».La luz es una radiación y el calor es energía que pasa de un cuerpo a otro. Ninguno tiene masa ni ocupa volumen.
«Con el doble de sustancia cambia la densidad».La densidad no cambia: es una propiedad específica.
«1 mL y 1 cm3 son cosas distintas».Son equivalentes: 1 mL corresponde a 1 cm3.

💬 ¡Queremos conocer tu opinión!

¿Qué objeto de tu casa crees que flotaría en agua y cuál se hundiría? Escribe tu predicción y comprueba después si acertaste.

Déjanos tu comentario ↓ Tu participación ayuda a otros estudiantes.

¿Y si pudieras comprobar todo lo que acabas de leer sin mojarte ni romper nada? Con los simuladores PhET de la Universidad de Colorado Boulder puedes hacerlo: cambiar la masa y el volumen de un bloque, ver al instante si flota o se hunde y repetir el experimento tantas veces como quieras. Te invitamos a trabajar como un científico: predice, prueba y comprueba.

El simulador Densidad tiene tres pantallas:

  1. Intro modificas la masa y el volumen de un bloque y observas cómo cambia (o no) su densidad.
  1. Comparar analizas bloques con la misma masa, el mismo volumen o la misma densidad.
  1. Misterio haces de detective e identificas el material de cada bloque a partir de su densidad. Te comparto el link para que ingreses al simulador de Densidad

Por su parte, Estados de la materia: Básico te muestra cómo se colocan y se mueven las partículas de un sólido, un líquido y un gas, y qué ocurre cuando las calientas o las enfrías.

Predecir antes de ver

Antes de abrir cada simulador, escribe tus hipótesis en el cuaderno. Después observa, compara tu resultado con lo que predijiste y corrige tus ideas si hace falta. Así aprendes por descubrimiento guiado.

  • Predice: si dos bloques tienen el mismo volumen pero distinta masa, ¿cuál tendrá mayor densidad? ¿Cuál se hundirá? (Pantalla Comparar.)
  • Predice: si aumentas la masa de un bloque de madera, ¿cambiará su densidad? ¿Y su volumen? (Pantalla Intro.)
  • Predice: si calientas un sólido en el simulador de estados de la materia, ¿qué pasará con el movimiento de sus partículas?
  • Reto detective: en la pantalla Misterio, ¿serás capaz de identificar todos los bloques usando solo su densidad?
Mi predicciónLo que observé¿Acerté?
   
   
   

Pista: después de probar, pregúntate: ¿qué cambió y qué se mantuvo igual cuando modifiqué la cantidad de materia?

A continuación el simulador de estados de la materia:

Estudia cada ejemplo con calma. Lee primero los datos, sigue los pasos y fíjate en las unidades. Después te tocará a ti con los problemas evaluados.

Nivel principiante

1. Convertir litros a centímetros cúbicos. Una botella contiene 2,5 L de agua. ¿Cuántos cm3 son?

Paso 1. Recuerda la equivalencia: 1 L equivale a 1000 cm3.

Paso 2. Multiplica por el factor de conversión y calcula:

$$V = 2{,}5\ \text{L} \times \frac{1000\ \text{cm}^{3}}{1\ \text{L}} = 2500\ \text{cm}^{3}$$

Respuesta: la botella contiene 2500 cm3.

2. Calcular el peso. Una estudiante tiene una masa de 50 kg. ¿Cuánto pesa en la Tierra? Usa 9,8 N/kg como valor de la gravedad.

Paso 1. Escribe la fórmula del peso:

$$P = m \times g$$

Paso 2. Sustituye los datos y calcula:

$$P = 50\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 490\ \text{N}$$

Respuesta: su peso es de 490 N.

Nivel intermedio

3. Densidad de un bloque regular. Un bloque mide 5 cm de largo, 4 cm de ancho y 5 cm de alto, y tiene una masa de 270 g. ¿Cuál es su densidad y de qué material podría ser?

Paso 1. Calcula el volumen del prisma:

$$V = 5\ \text{cm} \times 4\ \text{cm} \times 5\ \text{cm} = 100\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Aplica la fórmula de la densidad y calcula:

$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{270\ \text{g}}{100\ \text{cm}^{3}} = 2{,}7\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuesta: la densidad es 2,7 g/cm3, que coincide con la del aluminio.

4. Densidad de un objeto irregular. Una piedra metálica tiene una masa de 78,7 g. Al sumergirla en una probeta, el agua sube de 40 mL a 50 mL. ¿Cuál es su densidad?

Paso 1. Calcula el volumen por desplazamiento de agua:

$$V_{\text{objeto}} = 50\ \text{mL} – 40\ \text{mL} = 10\ \text{mL} = 10\ \text{cm}^{3}$$

Paso 2. Divide la masa entre el volumen:

$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}} = \frac{78{,}7\ \text{g}}{10\ \text{cm}^{3}} = 7{,}87\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuesta: la densidad es 7,87 g/cm3, la del hierro.

Nivel avanzado

5. Masa y peso de un líquido. Una botella de 250 mL se llena de mercurio (densidad 13,6 g/cm3). ¿Cuál es la masa del mercurio y cuánto pesa en la Tierra? Usa 9,8 N/kg como valor de la gravedad.

Paso 1. Despeja la masa a partir de la densidad (recuerda que 1 mL equivale a 1 cm3) y exprésala en kilogramos:

$$m = \rho \times V = 13{,}6\ \text{g/cm}^{3} \times 250\ \text{cm}^{3} = 3400\ \text{g} = 3{,}4\ \text{kg}$$

Paso 2. Calcula el peso:

$$P = m \times g = 3{,}4\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 33{,}32\ \text{N}$$

Respuesta: la masa es 3,4 kg y el peso es 33,32 N.

6. ¿Qué le pasa al volumen del hielo al derretirse? Un bloque de hielo de 500 cm3 (densidad 0,92 g/cm3) se derrite por completo. ¿En qué porcentaje disminuye su volumen?

Paso 1. Calcula la masa del hielo:

$$m = \rho \times V = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 500\ \text{cm}^{3} = 460\ \text{g}$$

Paso 2. La masa no cambia al derretirse. Calcula el volumen que ocupa esa masa como agua líquida (1,00 g/cm3):

$$V = \frac{m}{\rho} = \frac{460\ \text{g}}{1{,}00\ \text{g/cm}^{3}} = 460\ \text{cm}^{3}$$

Paso 3. Calcula cuánto disminuye el volumen y qué porcentaje supone:

$$\Delta V = 500\ \text{cm}^{3} – 460\ \text{cm}^{3} = 40\ \text{cm}^{3}$$
$$\text{Porcentaje} = \frac{\Delta V}{V_{\text{hielo}}} \times 100 = \frac{40}{500} \times 100 = 8\ \%$$

Respuesta: el volumen disminuye un 8 %. Ocurre lo contrario cuando el agua se congela: se expande.

Ha llegado el momento de comprobar lo que aprendiste. Resuelve cada problema en tu cuaderno antes de mirar la solución. Después abre la solución, compara tu resultado y decide si te salió bien o mal.

Cuando termines los seis problemas, ve a la tabla de puntuación, marca en cada fila si tu resultado fue correcto o incorrecto y mira tu calificación. Necesitas 75 puntos para aprobar, de un total de 100.

Nivel principiante (2 problemas, 5 puntos cada uno)

Problema 1 · Principiante · 5 pts. Un envase de bebida contiene 3500 mL. a) ¿Cuántos litros son? b) ¿Cuántos cm3 son?

Muéstrame la respuesta

Solución del problema 1

Paso 1. Pasa de mL a L (1 L equivale a 1000 mL):
$$V = 3500\ \text{mL} \times \frac{1\ \text{L}}{1000\ \text{mL}} = 3{,}5\ \text{L}$$
Paso 2. Como 1 mL equivale a 1 cm3, el volumen en cm3 coincide con el número de mililitros.

Respuestas: a) 3,5 L; b) 3500 cm3.

Problema 2 · Principiante · 5 pts. Un astronauta tiene una masa de 70 kg. a) ¿Cuánto pesa en la Tierra (gravedad de 9,8 N/kg)? b) ¿Cuánto pesa en la Luna (gravedad de 1,6 N/kg)?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Peso en la Tierra:
$$P_{\text{Tierra}} = m \times g = 70\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 686\ \text{N}$$
Paso 2. Peso en la Luna:
$$P_{\text{Luna}} = m \times g = 70\ \text{kg} \times 1{,}6\ \text{N/kg} = 112\ \text{N}$$

Respuestas: a) 686 N; b) 112 N. Su masa sigue siendo de 70 kg en ambos lugares.

Nivel intermedio (2 problemas, 20 puntos cada uno)

Problema 3 · Intermedio · 20 pts. Un cubo de 4 cm de arista tiene una masa de 172,8 g. a) ¿Cuál es su volumen? b) ¿Cuál es su densidad y de qué material podría ser?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Volumen del cubo:
$$V = a^{3} = (4\ \text{cm})^{3} = 64\ \text{cm}^{3}$$
Paso 2. Densidad:
$$\rho = \frac{m}{V} = \frac{172{,}8\ \text{g}}{64\ \text{cm}^{3}} = 2{,}7\ \text{g/cm}^{3}$$

Respuestas: a) 64 cm3; b) 2,7 g/cm3, que corresponde al aluminio.

Problema 4 · Intermedio · 20 pts. Una botella contiene 1,5 L de aceite de oliva (densidad 0,92 g/cm3). a) ¿Cuántos cm3 de aceite hay? b) ¿Cuál es su masa en gramos y en kilogramos?

Muéstrame la respuesta

Solución Paso 1. Convierte el volumen:
$$V = 1{,}5\ \text{L} \times \frac{1000\ \text{cm}^{3}}{1\ \text{L}} = 1500\ \text{cm}^{3}$$
Paso 2. Calcula la masa en gramos:
$$m = \rho \times V = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 1500\ \text{cm}^{3} = 1380\ \text{g}$$
Paso 3. Pásala a kilogramos:
$$m = 1380\ \text{g} \times \frac{1\ \text{kg}}{1000\ \text{g}} = 1{,}38\ \text{kg}$$

Respuestas: a) 1500 cm3; b) 1380 g, es decir, 1,38 kg.

Nivel avanzado (2 problemas, 25 puntos cada uno)

Problema 5 · Avanzado · 25 pts.

Una pieza dorada tiene una masa de 96,5 g. Al sumergirla en una probeta, el agua sube de 30 mL a 35 mL. ¿Cuál es su densidad? ¿Podría ser de oro puro (19,3 g/cm3)? Si fuera de latón (unos 8,5 g/cm3), ¿qué masa tendría con ese mismo volumen?

Muéstrame la respuesta

Paso 1. Volumen por desplazamiento:
$$V_{\text{objeto}} = 35\ \text{mL} – 30\ \text{mL} = 5\ \text{mL} = 5\ \text{cm}^{3}$$
Paso 2. Densidad de la pieza:
$$\rho = \frac{m}{V_{\text{objeto}}} = \frac{96{,}5\ \text{g}}{5\ \text{cm}^{3}} = 19{,}3\ \text{g/cm}^{3}$$
Paso 3. Masa que tendría una pieza de latón con el mismo volumen:
$$m = \rho_{\text{latón}} \times V = 8{,}5\ \text{g/cm}^{3} \times 5\ \text{cm}^{3} = 42{,}5\ \text{g}$$

Respuestas: la densidad es 19,3 g/cm3, igual a la del oro, por lo que la pieza es compatible con oro puro. Si fuera de latón, tendría 42,5 g, mucho menos que 96,5 g. Ten presente que una sola propiedad no basta para asegurar la identidad de un material: otros metales pueden tener densidades parecidas.

Problema 6 · Avanzado · 25 pts.

Un tanque de 50 cm de largo, 20 cm de ancho y 30 cm de alto se llena por completo de agua (1,00 g/cm3). Calcula: a) la masa del agua; b) su peso en la Tierra (gravedad de 9,8 N/kg); c) cuántos kilogramos menos tendría el contenido si el tanque se llenara con aceite de oliva (0,92 g/cm3).

Muéstrame la respuesta

Paso 1. Volumen del tanque:
$$V = 50\ \text{cm} \times 20\ \text{cm} \times 30\ \text{cm} = 30\,000\ \text{cm}^{3}$$
Paso 2. Masa del agua:
$$m = \rho \times V = 1{,}00\ \text{g/cm}^{3} \times 30\,000\ \text{cm}^{3} = 30\,000\ \text{g} = 30\ \text{kg}$$
Paso 3. Peso del agua:
$$P = m \times g = 30\ \text{kg} \times 9{,}8\ \text{N/kg} = 294\ \text{N}$$
Paso 4. Masa del aceite en el mismo volumen y diferencia:
$$m_{\text{aceite}} = 0{,}92\ \text{g/cm}^{3} \times 30\,000\ \text{cm}^{3} = 27\,600\ \text{g} = 27{,}6\ \text{kg}$$
$$\Delta m = 30\ \text{kg} – 27{,}6\ \text{kg} = 2{,}4\ \text{kg}$$

Respuestas: a) 30 kg; b) 294 N; c) 2,4 kg menos.

Tabla de puntuación y calificación

Marca cada fila como correcta o incorrecta. Los problemas 1 a 4 se dividen en dos partes (a y b). Los problemas 5 y 6 ocupan una sola fila cada uno y solo cuentan como correctos si el planteamiento y todos los resultados están bien.

CorrectasIncorrectas
Puntaje máximo: 100 pts
Aprobación mínima: 75 pts
Calificación: 0 / 100  |  Marca los 10 resultados

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Hoy has descubierto que la materia es todo lo que tiene masa y ocupa volumen, y que sus propiedades se agrupan en dos grandes bloques. Las propiedades generales las comparte toda la materia. Las propiedades específicas actúan como una huella que identifica cada sustancia.

También has aprendido a calcular volumen, peso y densidad, y a usar la densidad para explicar por qué un cubito de hielo flota y una moneda se hunde. Es una herramienta que te acompañará en Física y Química durante todo el bachillerato.

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Déjanos tu comentario ↓ Comparte el artículo con tus compañeros: explicar a otros es la mejor forma de aprender.

Parte I: 10 problemas propuestos (solo respuesta final)

Resuelve cada problema en tu cuaderno y compara únicamente con la respuesta final. Usa 9,8 N/kg para la gravedad terrestre y π (3,14) cuando haga falta.

Nivel 1: Principiante

1. Convierte 0,75 L a mililitros. Respuesta: 750 mL.

2. ¿Cuál es el peso en la Tierra de un objeto de 5 kg? Respuesta: 49 N.

Nivel 2: Intermedio

3. Un objeto de 200 g ocupa 80 cm3. Calcula su densidad. Respuesta: 2,5 g/cm3.

4. ¿Qué masa tienen 50 cm3 de hierro (7,87 g/cm3)? Respuesta: 393,5 g.

5. ¿Qué volumen ocupan 540 g de aluminio (2,7 g/cm3)? Respuesta: 200 cm3.

6. Una piedra de 45 g hace subir el agua de una probeta de 25 mL a 40 mL. ¿Cuál es su densidad? Respuesta: 3 g/cm3.

7. Expresa la densidad del cobre, 8,96 g/cm3, en kg/m3. Respuesta: 8960 kg/m3.

Nivel 3: Avanzado

8. Un cilindro de 2 cm de radio y 10 cm de altura tiene una masa de 251,2 g. Calcula su densidad. Respuesta: 2 g/cm3.

9. Viertes en un mismo vaso 100 cm3 de agua (1,00 g/cm3) y 100 cm3 de aceite de oliva (0,92 g/cm3). ¿Cuál es la densidad media del contenido total? (Supón que los volúmenes se suman.) Respuesta: 0,96 g/cm3.

10. Un bloque de hielo de 3000 cm3 (0,92 g/cm3) se derrite por completo. ¿Qué volumen de agua líquida (1,00 g/cm3) se obtiene? Respuesta: 2760 cm3.

Parte II: actividades por tipo de trabajo

Individuales

  • Inventario de propiedades: elige diez objetos de tu casa. De cada uno anota su masa aproximada, si flota en agua y dos propiedades específicas que puedas observar.
  • Mapa conceptual: dibuja tu propio mapa con las propiedades generales y específicas, y añade un ejemplo cotidiano para cada una.
  • Diario de predicciones: antes de lavar los platos o cocinar, predice si un objeto flotará o se hundirá. Comprueba el resultado y anota si acertaste.

Colaborativas (trabajo en equipo)

  • Torre de densidades (grupos de 4): vierte con cuidado, en un vaso transparente, miel, agua con colorante y aceite. Predice el orden de las capas y explica el resultado usando la densidad. Trabaja con supervisión de un adulto.
  • Debate «masa o peso»: dos equipos defienden cuál de las dos magnitudes es más útil en la vida diaria y preparan tres ejemplos reales cada uno.
  • Banco de preguntas: cada equipo escribe cinco preguntas tipo test sobre el tema y las intercambia con otro equipo.

De aplicación real (proyecto corto)

  • Reto del barquito de aluminio: con una lámina cuadrada de papel de aluminio de 15 cm de lado, diseña un barco que flote. Añade monedas una a una y registra cuántas aguanta antes de hundirse.
  • Pregunta de investigación: ¿por qué una lámina de aluminio convertida en una bola bien apretada se hunde y la misma lámina con forma de barco flota? Explícalo usando el concepto de densidad media.
  • Entrega: una ficha con el diseño, la tabla de resultados y una conclusión de cinco líneas. Presenta tus datos en clase o compártelos en el aula virtual con tus compañeros y tu docente.

1. ¿Es cierto que el aire no es materia porque no se ve?

No. Que algo sea invisible no significa que no sea materia. El aire tiene masa (un litro de aire pesa alrededor de 1,2 g) y ocupa volumen, y con eso basta para clasificarlo como materia.

2. ¿La masa y el peso son lo mismo?

No. La masa mide la cantidad de materia y es la misma en cualquier lugar. El peso es la fuerza con la que un astro te atrae y varía con la gravedad. En la Luna tu masa sería idéntica, pero pesarías unas seis veces menos.

3. ¿Pesa más un kilo de plumas o un kilo de plomo?

Ambos tienen la misma masa, 1 kg, y por tanto el mismo peso. Lo que cambia es el volumen: las plumas ocupan muchísimo más espacio porque su densidad es mucho menor.

4. Si un objeto es más grande, ¿siempre es más denso?

No. La densidad compara la masa con el volumen. Un colchón inflable es enorme y poco denso; una bolita de plomo es diminuta y muy densa.

5. ¿Por qué el hielo flota si también es agua?

Al congelarse, las moléculas de agua se acomodan en una estructura con huecos. Esa disposición hace que la misma masa ocupe más volumen, de modo que la densidad del hielo (0,92 g/cm3) es menor que la del agua líquida (1,00 g/cm3).

6. ¿La luz y el calor son materia?

No. La luz es una radiación y el calor es energía que se transfiere de un cuerpo a otro. Ninguno tiene masa ni ocupa volumen, así que no cumplen la definición de materia.

7. Si tengo el doble de sustancia, ¿cambian sus propiedades específicas?

No. Una gota y un litro de agua pura hierven a la misma temperatura y tienen la misma densidad. Lo que cambia con la cantidad son la masa y el volumen, que son propiedades generales.

8. ¿Todo lo pesado se hunde?

No. Flotar o hundirse depende de la densidad media del objeto. Un barco de acero pesa miles de toneladas y flota porque su casco encierra mucho aire.

9. ¿Los gases tienen peso?

Sí. Los gases tienen masa y, por tanto, peso. Por eso un balón inflado pesa algo más que uno desinflado.

10. ¿Puedo identificar una sustancia solo por su color?

No. Sustancias distintas pueden tener el mismo aspecto. La pirita parece oro, pero su densidad ronda los 5 g/cm3 frente a los 19,3 g/cm3 del oro; por eso la densidad ayuda a distinguirlas.


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