Leemos el recibo de la luz

Presentación para aprender cómo se lee un recibo de la luz, y se han aprovechado los datos para hacer actividades de cambios de unidades, proporciones, ahorro energético y energía.

Diversidad de la materia

Clasificación de la materia a un nivel de 2º /3º de la ESO.

 

Propiedades de los elementos químicos

Pinchando en la  imagen inferior,  se llega a una página en el que se puede ver todas las propiedades de los elementos químicos. Está clasificada por historia, propiedades físicas, termodinámica, tamaño, estructura atómica y más.

 

Resumen: Fuentes de energía

Resumen sobre las fuentes de energía renovables y no renovables para un nivel de 2º ESO. En él vemos las fuentes de energía, su aprovechamiento, la cantidad de energía producida y el impacto ambiental.

Fuente Aprovechamiento Cantidad de energía
producida
Impacto ambiental

No
reno
va
bles

Combus
tibles
fósiles
(carbón, petróleo,
gas natural)
Combustión directa (calefacción, transporte)
Obtención de electricidad: central térmica
Controlada Emisión de CO2 y otros gases.
Aumento del efecto invernadero.
Lluvia ácida.Vertidos de combustibles.
Alteración del terreno: pozos petrolífero, gaseoductos, minas de carbón.
Materia
les
radiac
tivos
Obtención de electricidad: central nuclear Controlada Residuos radiactivos.
Accidentes con emisiones radiactivas.
Ocupa mucho espacio la central y los almacenes de residuos.
 

 

 

Renova
bles

Biomasa y biocom
bustible
Combustión directa Controlada La fotosíntesis de las plantas compensa las emisiones de CO2 Se necesita mucho terreno para los cultivos.
Tala de bosques.
 

 

 

Agua

Directo: molinos de agua Depende del caudal del río No emite Muy escaso
Obtención de electricidad: central hidroeléctrica Depende de la cantidad de lluvia No emite Alteración del paisaje.
Pueblos sumergidos
Obtención de electricidad: central mareomotriz Depende de las mareas No emite Alteración del medio marino
Viento Directo: molinos de viento Depende de la cantidad de viento No emite Muy escaso
Obtención de electricidad: central eólica. No emite Alteración importante del paisaje.
Ruidosos.
Alteran el hábitat de las aves y otros animales
Tierra Obtención de calor: energía geotérmica Controlada. Sólo en zonas muy concretas No emite Perforación del terreno.
Alteración del subsuelo.
Sol Directo: energía solar térmica Depende de la meteorología  

No emite

Muy escaso
Obtención de electricidad: central solar térmica No emite.
La fabricación de paneles requiere materiales contaminantes.
La instalación ocupa mucho terreno.
Paneles y placas usan materiales contaminantes.
Cuidados en la fabricación y eliminación de paneles.
Obtención de electricidad: central fotovoltaica Depende de la cantidad de rayos de sol.

Animación: Leyes relacionadas con los gases

Animación en la que se ve la variación de las magnitudes presión, volumen y temperatura y los gráficos correspondientes. Pincha en la imagen.

leyes-gasesm

 

Animación Ley de Lavoisier

A partir de dos experimentos se llega a establecer la ley de Lavoisier de la conservación de la masa en los procesos químicos. Propone cuatro ejercicios de aplicación en los que el alumno puede comprobar si aplica la ley correctamente. Pincha en la imagen:

Puzzle de la tabla periódica

Pincha en la imagen inferior para que te lleve al puzzle:

Animación: Fases de la luna

Animación para comprender las fases de la Luna. Pincha en la imagen.

Experimento de Ingenhousz

Jan Ingenhousz (8 de diciembre de 1730 – 7 de septiembre de 1799) fue un médico, botánico y físico británico de origen holandés que está enterrado en Calne, Inglaterra. Realizó un experimento en 1789, que lleva su nombre, para estudiar la conductividad de diferentes materiales mediante varillas , recubiertas de cera y calentadas por un extremo.

El aparato donde realizó su experimento está formado por un recipiente de latón unido a una serie de varillas de igual longitud y diámetro de distintos metales, recubiertos por cera.

  APARATOINGENHOUSZ

 

Al llenarlo con un líquido caliente, el calor se transmite a los diferentes materiales por el que circula a distintas velocidades en función de su conductividad térmica, cosa que se comprueba por el tiempo que tarda en fundir la cera que los recubre. La cera se funde desigualmente, según el poder conductor de cada varilla.

APARATOINGENHOUSZ1

 

La conductividad térmica es una propiedad física de los materiales que mide la capacidad de conducción de calor.

En un primer experimento con varillas de cobre, aluminio, latón y hierro, obtuvo lo siguiente:

  Ingen

Datos conductividades (W/m.K) (vatio/ kelvin.metro):

Cu= 385     Al= 205       Latón= 109         Fe= 80,2

Contesta a las siguientes preguntas:

  1. ¿Qué conclusión se puede sacar de estos 4 materiales?
  2. Ordena los materiales utilizados en la experiencia anterior en orden creciente de su conductividad térmica según los resultados obtenidos en el primer experimento.
  3. ¿Coinciden con los datos reales de sus conductividades?.
  4. Realiza un dibujo que muestre la experiencia de Ingenhousz donde se utilicen varillas de plomo, acero, vidrio y plata sabiendo que sus conductividades en el S.I son:

Acero= 47 – 58     Plomo= 34     Plata= 406   Vidrio= 0,6-1

5. ¿Qué relación sacas entre la cera y la conductividad de cada sustancia en este último experimento?

 

Lectura: Combustibles fósiles

Muchas centrales eléctricas queman combustibles derivados del carbono por lo que emiten dióxido de carbono. El CO2 emitido a la atmósfera tiene un impacto negativo en el clima del planeta. Los ingenieros han usado diferentes estrategias  para reducir la cantidad de dióxido de carbono que se emite a la atmósfera.

Una de esas estrategias consiste en quemar biocombustibles en vez de combustibles fósiles. Mientras que los combustibles fósiles  proceden de organismos que murieron hace mucho tiempo, los biocombustibles proceden de plantas  que han vivido recientemente.

Otra estrategia consiste en atrapar una parte del dióxido de carbono emitido por las centrales eléctricas y almacenarlo a cierta profundidad bajo tierra o en el mar. Esta estrategia se llama captura y almacenamiento de carbono.

combustibles fosiles

 

1. El uso de biocombustibles no tiene el mismo efecto en los niveles atmosféricos de CO2 que el de combustibles fósiles. ¿Por qué? ¿Cuál de los siguientes enunciados lo explica mejor?
a) Los biocombustibles no emiten CO2 cuando se queman.
b) Las plantas utilizadas para los biocombustibles absorben el CO2 de la atmósfera a medida que crecen.
c) Cuando se queman, los biocombustibles toman CO2 de la atmósfera.
d) El CO2 emitido por las centrales eléctricas que utilizan biocombustibles tienen propiedades químicas diferentes al CO2  emitido por las centrales eléctricas que utilizan combustibles fósiles.

2. A pesar de las ventajas de los biocombustibles para el medio ambiente, el uso de los combustibles fósiles sigue siendo muy común. La siguiente tabla compara la energía y el CO2 generados cuando se queman petróleo y etanol. El petróleo es un combustible fósil, mientras que el etanol es un biocombustible.Según la tabla, ¿por qué alguien puede preferir usar petróleo en lugar de etanol, aunque su coste sea el mismo? ¿Qué ventaja tiene para el medio ambiente el uso de etanol en lugar de petróleo?

tabla combustibles

3. La captura y almacenamiento de carbono implica atrapar una parte del  CO2 emitido por centrales eléctricas y almacenarlo donde no pueda volver a ser emitido a la atmósfera. Un posible lugar para el almacenamiento es el mar, ya que el  CO2  se disuelve en el  agua.

Los científicos han desarrollado  un modelo matemático para calcular el porcentaje de  CO2     que sigue almacenado después de bombearlo al mar a tres profundidades diferentes (800, 1500 y 3000 metros). El modelo se basa en el supuesto de que el CO2  se bombea al mar en el año 2000. El siguiente gráfico muestra los resultados de este modelo.

Grafico combustibles

Usa los datos del gráfico para explicar de qué manera la profundidad afecta a la eficacia a largo plazo del almacenamiento de CO2 en el océano.

Gráficas de cambios de estado

Animación: Estados de agregación

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. Veremos que le ocurre a las partículas de estos tres estados al aumentar la temperatura. Pincha en la imagen inferior para verlo.

estados

Animación: Gráfico cambios de estado

Gráfica de calentamiento de un sólido hasta llegar a gas:

grafica-c-estadosm

Problemas de “Leyes de Gases”

Relación de problemas con solución de las tres leyes de los gases a nivel de 2º ESO:

  1. Una cierta cantidad de gas ocupa 1, 56 L a 25ºC y 1 atm de presión. ¿Cuál será el volumen si el gas se calienta a 35ºC siendo constante la presión? SOL: 1,61 L
  2. Inicialmente un gas está a una presión de 2 atm y una temperatura de 25ºC. ¿Qué presión ejercerá el gas si aumentamos la temperatura hasta los 100ºC? SOL: 2,5 atm
  3. Un gas ocupa un volumen de 5 L a una temperatura de 20ºC. ¿Qué temperatura tendrá si el volumen se reduce a 2,5 l? SOL: 146,5 K
  4. A una temperatura de 30ºC un gas tiene una presión de 5,6 atm. ¿A qué temperatura ejercerá una presión de 3,5 atm? SOL: 189,37 K
  5. Un gas está ocupando un volumen de 5 L a la presión de 1,2 atm. Se comprime lentamente manteniendo la temperatura constante, hasta que el volumen es de 1 l. ¿Qué presión ejercerá el gas en ese momento?
    SOL: 6 atm
  6. Un matraz contiene Hidrógeno hasta un volumen de 0,55L a la presión de 1 atm. ¿Qué volumen ocupará si ejerce una presión de 2,5 atm y se mantiene constante la temperatura? SOL: 0,22 L
  7. En un recipiente se encuentra un gas a 10ºC, 3 atm de presión y ocupa un volumen de 0,45L. ¿Qué volumen ocupará a 100ºC de temperatura si la presión se mantiene constante? SOL: 0,59 L
  8. En un recipiente de 0,268 L se introduce un gas a 18ºC y 1,5 atm de presión. ¿Qué presión ejercerá si ocupa un volumen de 0,5 L a la misma temperatura? SOL: 0,804 atm
  9. Un gas ocupa un volumen de 5,8 L a una temperatura de 20ºC y ejerce una presión de 0,5 atm. ¿Qué temperatura tendrá si ocupando el mismo volumen ejerce una presión de 2 atm? SOL: 1172 K
  10. En un recipiente cerrado se recogen 0,30 L de oxígeno a 27ºC y 1 atm de presión. ¿Qué volumen ocupará a 4 atm y 27ºC? SOL: 0,075 L
  11. Una habitación está llena de aire, ocupando 2,5 L a una presión de 1,47 atm. ¿Qué volumen ocupará si la presión disminuye hasta 1 atm? SOL: 3,67 L
  12. En una vasija de 6 L se encuentra un gas a 0ºC y 1 atm de presión. ¿Qué volumen ocupará a -15ºC y 1 atm de presión? SOL: 5,67 L
  13. Una masa de gas en un recipiente a – 10 ºC, ejerce una presión de 0,01 atm. El gas se calienta a volumen constante hasta que su presión sea de 0,03 atm. ¿Cuál es la temperatura final del gas? SOL: 789 K
  14. Si tenemos 0, 700 L de gas oxígeno a 8 atm de presión y 37ºC. ¿Qué volumen ocupará si la temperatura aumenta hasta 57 ºC manteniendo constante la presión? ¿Y si mantenemos la temperatura constante y disminuimos la presión hasta 2 atm? SOL: 0,7452 L; 2,800 L
  15. Si disponemos de 5000L de hidrógeno a 25 ºC y 8 atm, ¿qué presión ejercerá si lo calentamos, a volumen constante hasta 47 ºC?. SOL: 8,59 atm
  16. Tenemos 20 L de un gas a 30 ºC. Si aumenta la temperatura hasta los 60 ºC, a presión constante, ¿el volumen que ocupará el gas será el doble? Conteste sin hacer ningún cálculo.
  17. Una masa de gas encerrada en un recipiente a – 10 ºC ejerce una presión de 0,02 atm. La calentamos, a volumen constante, hasta que la presión ejercida sea de 0,038 atm. ¿Cuál es la temperatura final del gas? SOL: 499,7 K
  18. ¿A qué temperatura habrá que calentar 10 L de un gas para que su volumen se duplique sin variar la presión, siendo la temperatura inicial 20 ºC? SOL: 586 K
  19. Un gas ocupa un volumen de 5 L a 0 ºC. ¿Cuál será su temperatura si ha pasado a ocupar un volumen de 10 L sin que varíe la presión? SOL: 546 K
  20. En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm. ¿Qué presión ejercerá si duplicamos el volumen sin variar la temperatura? SOL: 2 atm
  21. En un recipiente de 5 L se introduce gas oxígeno a la presión de 4 atm y se observa que su temperatura es de 27 ºC. ¿Cuál será su presión si la temperatura pasa ser de 127 ºC sin que varíe el volumen? SOL: 5,37atm
  22. A una determinada cantidad de aire que ocupa un volumen de 4 litros en un recipiente rígido y cerrado, a la temperatura de 100ºC y 1,7 atm de presión, le bajamos la temperatura a 0ºC ¿cuál será la nueva presión?  SOL: 1,24 atm
  23. Una determinada cantidad de gas que ocupa un recipiente de 2,5 L y ejerce una presión sobre las paredes del mismo de 3,2 atm ¿qué presión ejercerá si el volumen lo reducimos a 1,2 L manteniendo constante la temperatura? SOL: 6,67 at

Vídeo: Sublimación del yodo

Vicente López, director del laboratorio para principiantes del Parque de las Ciencias de Granada, explica a un grupo de niños el experimento “La sublimación del yodo” en el que este elemento pasa de estado sólido a gas directamente, sin pasar por líquido.
[Programa “Con-Ciencia”, 07/7/2013. Canal Sur Televisión]

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