--- title: "Sólidos, líquidos y gases" book: "Física de primaria y secundaria" subject: physics language: es chapter: 14 exercises: 11 source: https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/14-solidos-liquidos-y-gases --- # Capítulo 14 — Sólidos, líquidos y gases Una piedra, un vaso de leche, el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) de un globo: tres clases de sustancia que se comportan de tres maneras completamente distintas. El año pasado el agua nos enseñó sus tres estados; este año descubrimos que *todo* está en uno de esos tres estados — y que cada estado tiene reglas estrictas. ## 14.1 Tres familias de sustancias Todas las sustancias del mundo se pueden repartir en tres familias, llamadas los tres *estados*: [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) como la piedra, [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) como la leche, [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) como el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air). El hielo, el agua y el vapor fueron nuestro primer ejemplo: una sustancia que visita las tres familias. Vamos ahora a aprender las reglas de cada una. ## 14.2 Los sólidos conservan su forma **Definición 14.1 (Sólido).** Un *sólido* es una sustancia que conserva su propia forma. Una llave conserva su zigzag en el bolsillo, en un cajón o debajo del agua. Un sólido se puede coger entre dos dedos, y moverlo no cambia su aspecto. Hay sólidos duros (la piedra), blandos (el pan) y flexibles (una goma elástica) — pero, si se los deja en paz, cada uno conserva su forma. **Ejemplo 14.2 (Un sólido hecho de granos).** La arena parece saltarse la regla: al verterla de un cubo toma la forma de su montón, casi como un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid). Pero mírala de cerca: la arena es una multitud de granos [sólidos](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) diminutos, y *cada grano* conserva su forma a la perfección. La harina, el azúcar y el arroz hacen el mismo truco — multitudes de pequeños [sólidos](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) que corren juntos mientras cada miembro sigue siendo [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid). ## 14.3 Los líquidos corren, pero conservan su cantidad **Definición 14.3 (Líquido).** Un *líquido* es una sustancia que corre: no tiene forma propia y toma la forma del recipiente que lo contiene. Pero un líquido conserva su *cantidad*: vierte un vaso lleno de leche en un cuenco y seguirá siendo la misma cantidad de leche — ni una gota más ni una menos, solo una forma nueva. ![Un vaso de leche vertido de un recipiente a otro: la forma obedece al recipiente; la cantidad no obedece a nadie.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-1d95ee9a025c.svg) *Un vaso de leche vertido de un recipiente a otro: la forma obedece al recipiente; la cantidad no obedece a nadie.* **Proposición 14.4 (Un líquido en reposo se queda horizontal).** La superficie de un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) en reposo es siempre plana y horizontal — paralela al suelo. Inclina la botella: el agua de dentro no se inclina con ella; su superficie sigue horizontal mientras la botella se ladea. ![Inclina la botella todo lo que quieras: la superficie del agua se niega a inclinarse. Un líquido en reposo se queda siempre horizontal.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-19fc3043e503.svg) *Inclina la botella todo lo que quieras: la superficie del agua se niega a inclinarse. Un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) en reposo se queda siempre horizontal.* **Ejemplo 14.5 (La ley en acción).** Los albañiles usan esta ley a diario: su *nivel de burbuja* es una ventanita de [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) con una sola burbuja; cuando la burbuja queda entre sus marcas, la estantería está tan horizontal como el [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) de dentro. Y en el desayuno, fíjate en el zumo de un cartón inclinado: lo inclines como lo inclines, la superficie de dentro sigue plana y horizontal — hasta que encuentra la boquilla. ## 14.4 Los gases lo llenan todo **Definición 14.6 (Gas).** Un *gas* es una sustancia que se extiende hasta llenar *todo* el sitio que se le da. El [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) es un gas: mételo en una botella y llena la botella hasta el último rincón; abre la botella en una habitación más grande y se extiende también por ella. Un gas no tiene ni forma propia ni sitio propio en el que quedarse — ofrécele más sitio y se lo queda todo. **Ejemplo 14.7 (El perfume viajero).** Alguien abre un frasco de perfume en una punta de la habitación. Un momento después, las narices de la *otra* punta se enteran. El [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) del perfume no se quedó educadamente junto a su frasco: en cuanto quedó libre, se extendió por todo el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) de la habitación, de rincón a rincón — justo lo que hace siempre la familia de los gases. ![Un gas suelto: liberado en un rincón, se extiende hasta llenar la habitación entera.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/fig-1d8e64517c3a.svg) *Un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) suelto: liberado en un rincón, se extiende hasta llenar la habitación entera.* ![Casi todos los gases son invisibles — pero no todos. Este tubo de vidrio cerrado contiene bromo, un gas con un color pardo anaranjado de verdad: se ve cómo llena todos los rincones de su recipiente, hasta el mismo vidrio. Foto: James St. John, CC BY 2.0 (recortada).](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g3-solids-liquids-gases/img-e1578863ccef.jpg) *Casi todos los gases son invisibles — pero no todos. Este tubo de vidrio cerrado contiene bromo, un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) con un color pardo anaranjado de verdad: se *ve* cómo llena todos los rincones de su recipiente, hasta el mismo vidrio. *Foto: James St. John, CC BY 2.0 (recortada).** **Observación 14.8 (Clasificar los casos difíciles).** Algunas sustancias piden un ojo atento. La miel corre — despacio, pero corre, toma la forma de su recipiente y conserva su cantidad: es un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid), solo que perezoso. La pasta de dientes y el kétchup corren cuando se los aprieta: [líquidos](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) espesos. Una esponja es un [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) lleno de agujeros con [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) dentro. ¿Y el humo? Motitas sólidas diminutas montadas en un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) caliente. En caso de duda, hazle las preguntas de la familia: ¿conserva su forma? ¿corre? ¿llena todo el sitio que se le da? ## 14.5 Ejercicios **Ejercicio 14.1 ★.** Reparte en las tres familias: una moneda; zumo de naranja; el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) de un neumático; una cuenta de madera; aceite; el [vapor-gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) que hay en el hueco transparente sobre una olla hirviendo. **Solución de Ejercicio 14.1.** [Sólidos](#def-g3-solids-liquids-gases-solid): la moneda, la cuenta de madera. [Líquidos](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid): el zumo de naranja, el aceite. Gases: el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) del neumático, el vapor invisible del hueco transparente. **Ejercicio 14.2 ★.** ¿Qué conserva un [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) que un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) no conserva? ¿Qué conserva un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) al pasarlo del vaso al cuenco? **Solución de Ejercicio 14.2.** Un [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) conserva su propia forma; un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) no. Al pasarlo del vaso al cuenco, un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) conserva su *cantidad*. **Ejercicio 14.3 ★.** Se vierte una botella llena de limonada en una ensaladera ancha. ¿Ahora hay más limonada, menos o la misma cantidad? ¿Qué ha cambiado? **Solución de Ejercicio 14.3.** La misma cantidad — lo único que ha cambiado es la forma, de forma de botella a forma de ensaladera ancha. **Ejercicio 14.4 ★.** Dibuja un acuario medio lleno de agua: primero apoyado plano y después inclinado sobre un borde. Dibuja la superficie del agua en los dos casos — ¿cómo se queda? **Solución de Ejercicio 14.4.** En los dos dibujos la superficie del agua está plana y horizontal, paralela al suelo — en el acuario inclinado la superficie no se inclina con el vidrio; el agua se junta en el lado bajo. **Ejercicio 14.5 ★.** ¿Cómo dice un nivel de burbuja de albañil que una estantería está horizontal? ¿Qué ley de este capítulo está usando? **Solución de Ejercicio 14.5.** El [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) de su ventanita se queda siempre horizontal, así que la burbuja enseña dónde está “arriba”: la burbuja entre las marcas significa que la estantería coincide con el [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) horizontal. Usa la ley de que un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) en reposo se queda horizontal. **Ejercicio 14.6 ★.** ¿Por qué llega el olor de las tortitas hasta tu habitación de arriba? ¿Qué familia está trabajando y cuál es su regla? **Solución de Ejercicio 14.6.** La familia de los gases. El olor de las tortitas es un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas), y un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) se extiende hasta llenar todo el sitio que se le da — la cocina, la escalera y la habitación. **Ejercicio 14.7 ★.** La arena se vierte como un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) y, aun así, la llamamos sólida. Explícalo usando el [Ejemplo 14.2](#ex-g3-solids-liquids-gases-sand). **Solución de Ejercicio 14.7.** La arena es una multitud de granos [sólidos](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) diminutos. La multitud corre y toma la forma de su montón, pero cada grano conserva su propia forma a la perfección — así que cada grano es un [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) de verdad. **Ejercicio 14.8 ★.** La miel tarda un minuto entero en caer de la cuchara. ¿Sólida o líquida? Hazle las preguntas de la familia de la [Observación 14.8](#rem-g3-solids-liquids-gases-tricky) y responde. **Solución de Ejercicio 14.8.** Corre (despacio), toma la forma de su recipiente y conserva su cantidad: la miel responde a las preguntas como un [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) — uno perezoso. **Ejercicio 14.9 ★.** ¿Qué familia conserva su propia forma? ¿Cuál toma la forma de su recipiente pero conserva su cantidad? ¿Cuál se queda con todo el sitio que puede? Da un miembro de cada familia que haya en tu cocina. **Solución de Ejercicio 14.9.** Conserva su forma: el [sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid) (una cuchara). Toma la forma del recipiente pero conserva su cantidad: el [líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid) (la leche). Se queda con todo el sitio: el [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) (el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) de la cocina). **Ejercicio 14.10 ★★.** Un cubito de hielo ([sólido](#def-g3-solids-liquids-gases-solid)) [se derrite](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze) y se convierte en agua ([líquido](#def-g3-solids-liquids-gases-liquid)), que el sol del verano seca y convierte en agua invisible que vuela ([gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas)). ¿Qué regla de la familia se rompe en cada paso: qué deja de conservar la sustancia cuando el hielo [se derrite](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze)? ¿Y cuando el agua [se evapora](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-evapcond)? **Solución de Ejercicio 14.10.** Cuando el hielo [se derrite](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-meltfreeze), la sustancia deja de conservar su propia *forma* (pero sigue conservando su cantidad). Cuando el agua [se evapora](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/9-hielo-agua-vapor#def-g2-ice-water-steam-evapcond), deja de conservar incluso su *sitio*: hecha [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) se extiende por todo el sitio que hay. **Ejercicio 14.11 ★★.** Se hincha un globo y se le hace un nudo. Mira dice que el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) de dentro tiene “forma de globo, así que un [gas](#def-g3-solids-liquids-gases-gas) sí tiene forma”. Explica qué es lo que le está dando de verdad la forma y qué haría el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) en el instante en que el globo explotara. **Solución de Ejercicio 14.11.** La forma se la da la piel de goma: es una jaula sólida estirada, y el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) apretado llena todos los rincones de la forma que tome esa jaula. Si el globo explota, el [aire](https://one-course.com/books/physics/1/es/chapter/10-el-aire-que-nos-rodea#def-g2-air-around-us-air) se extiende al instante por toda la habitación — lo que demuestra que nunca tuvo forma propia.