Sistema material – Clases de Sistemas y Materia
Observa que un reloj está formado por piezas de distinto tamaño. Unas se mueven, otras no. Si le quita es una pieza que sucedería normalmente dejará de funcionar. Si lo desmonta totalmente tendrás una colección de piezas pero ya no habrá un reloj.
Por tanto para que un reloj exista se deben dar estas dos condiciones: que posea una serie determinada de piezas y que estas se hallan colocado adecuadamente.
Observemos ahora un pez. Nada elegantemente se mueve sin cesar. Sino sacar del agua el animal moriría. Podrás comprobar que su cuerpo consta de un esqueleto branquias cráneo tubo digestivo etc.. Pero todos estos órganos por separado no constituyen un pez.
El reloj y el pez son sistemas
Sistema un conjunto de componentes conectados o relacionados de manera que formen una unidad completa puedan funcionar como tal.
Observemos alrededor y podemos ver la enorme variedad de sistemas que podremos encontrar en ellos podemos analizar qué partes poseen.
En los sistemas y funcionamiento está determinado; esto es, conocido de antemano (sabemos lo que puede o no hacer un reloj o un pez).
Según si su funcionamiento o existencia depende o no del exterior pueden ser denominados sistemas abiertos o cerrados
El reloj para funcionar necesita energía del exterior que le transferimos al momento de darle cuerda lo cual lo hace un sistema abierto.
El pez necesita para vivir el agua y los alimentos del medio que lo rodea siendo también un sistema abierto.
Cuando los sistemas abiertos quedan aislados del exterior terminan por dejar de funcionar y los seres vivos por morir.
Una roca por ejemplo será un sistema cerrado, existencia como tal es independiente del medio exterior.
Una pila eléctrica también puede considerarse como un sistema cerrado su vida es limitada y no es posible comunicarle desde el exterior la energía necesaria para su conservación. No ocurre lo mismo con la batería de un automóvil que puede ser recargada por tanto mantener su funcionamiento gracias a la relación que existe con el exterior lo cual la presenta como un sistema abierto.
Los sistemas abiertos no son compactos ni macizos: el general poseen partes diferenciadas que a su vez requieren un espacio para poder cumplir su misión. Y son indivisos por el hecho ya señalado de que si se los priva de alguno de sus componentes dejarán de funcionar como sistema unitario.
Clases de sistemas
Ya en los ejemplos anteriores hemos visto que hay unos sistemas como el reloj, la piedra, la pila etc. que carecen de vida. Todas y cada una de sus partes son inorgánicas, su forma es siempre constante y su funcionamiento conociendo las leyes de la física y de la química, siempre estará perfectamente previsto. No debe haber problemas ni sorpresas. A éstos le llamaremos sistemas físico-químicos.
En otros sistemas, como el peso, no ocurre esto. Cambia de forma (crece), toma materiales del exterior (se alimenta) y también los expulsa al medio. Predecir su comportamiento es mucho más complicado, pues su conducta variará según las circunstancias: sensación de hambre, de peligro, etc.. También podemos decir que su muerte es un hecho irreversible; lo contrario de lo que les sucede al reloj de nuestro ejemplo: si se detiene podemos hacer que funcione de nuevo dándole cuerda.
Todo ser con vida constituye un sistema biótico.
Materia
Todos los objetos que nos rodean están hechos de algo. La mesa de madera, el libro de papel; la lámpara de cristal; el aire de diversos gases, etc. Ese algo del que están hechas las cosas es lo que llamamos materia.
La materia puede ser de muchas clases como ya hemos visto. Cada objeto está hecho de una materia determinada. Y todos los objetos no tienen la misma cantidad. Unos están hechos con más materia que otros. Una mesa por ejemplo tiene mucha más cantidad de materia que un lápiz. A la cantidad de materia que tiene un cuerpo o le llamamos más
Cuando la masa o cantidad de materia de un cuerpo se sitúa en el sistema gravitatorio, el terrestre por ejemplo, aparece una fuerza a la que denominamos peso.
Masa y peso son propiedades características entre otras de la materia.
La materia por efecto del calor puede cambiar a distintas formas o estados. Así tenemos los tres estados fundamentales: sólido líquido y gaseoso. La principal diferencia entre ellos es la menor o mayor separación entre las moléculas que componen la materia y el grado de movilidad que poseen. En el estado sólido las moléculas se encuentran muy próximas entre sí y su movilidad es insignificante (vibración). En el estado líquido las moléculas pueden moverse deslizándose una sobre otros. Mientras que en el estado gaseoso las moléculas se encuentran libres separadas entre sí y en continuo movimiento.
La materia no se puede destruir, aunque a simple vista pueda parecer lo contrario. Si quemamos una hoja de papel, la cantidad de cenizas que nos deja es menor que la cantidad de papel que teníamos; pero hemos de considerar que una parte se ha transformado en humo y gas y ha pasado a la atmósfera. Si pudiéramos recoger esta parte y pesarla, comprobaríamos que: el peso del papel es igual al peso de las cenizas más el peso del humo más el peso del gas.