IV aire
agua
fuego
cuatro
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BIBLIOTECA CEIP GERARDO DIEGO
LOS CORRALES DE BUELNA
tierra
octubre
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LOS CUATRO ELEMENTOS
ÁTOMOS
Empédocles fue un filósofo griego que vivió hace unos 2500 años. Al plantearse de qué estaba hecho el Universo, pensó que estaba compuesto de cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. De esta manera cualquier sustancia podría ser descompuesta hasta quedar convertida en una combinación de estos elementos en una determinada proporción. Tierra, agua y aire representan los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. El fuego, por su parte, alude a lo cambiante o a la energía. Para Empédocles, el amor y el odio eran las fuerzas que unían o separaban a los elementos. La permanente lucha entre ambas fuerzas da como resultado todo lo que existe en el Universo, desde la sustancia más sencilla, hasta el ser vivo más complejo.
Ya Demócrito, que vivió poco después que Empédocles utilizó el término “átomo”, para referirse a las partículas que forman el universo. A pesar de que átomo significa indivisible, hoy sabemos que los átomos están formados por partículas más pequeñas: los protones y neutrones, que forman el núcleo, y los electrones, que giran alrededor de éste. La unión de átomos iguales da lugar a un elemento. Hasta el momento, los científicos han constatado la existencia de 118 elementos; un número muy alejado de los 4 a los que se refería Empédocles.
De los cuatro elementos la tierra es el más complejo. De hecho existen infinidad de tipos de tierras y todos ellos están formados por multitud de elementos. La tierra se origina por la acción de factores meteorológicos y de los seres vivos sobre las rocas. Podemos resumir este proceso diciendo que las rocas por intervención del clima (precipitaciones, frío, calor y vientos) se van descomponiendo en partes cada vez más pequeñas. Las plantas, con sus raíces, contribuyen también en este proceso. El agua y el viento arrastran la tierra resultante a lugares más bajos, donde se acumula en capas más gruesas. Los organismos vivos, con sus movimientos, excrementos o secreciones, ayudan a remover y a activar la tierra y cuando mueren se descomponen e incorporan al suelo sus restos. La composición de la tierra es muy variable de un lugar a otro. Los componentes básicos son los siguientes: Materiales inorgánicos: agua, aire o fragmentos (piedras, grava, arena, arcilla o limo). Materiales orgánicos: restos de plantas y animales. Seres vivos: microorganismos y mesofauna. Los microorganismos, como protozoos, bacterias, hongos y algas, son microscópicos, existen por millones y participan en la descomposición de la materia orgánica. La mesofauna está conformada por pequeños animales que se alimentan de materia orgánica, como las lombrices, los ciempiés, algunos insectos o los caracoles. El principal componente del suelo que cubre los continentes es la tierra. Su importancia es tan grande para el hombre que desde tiempos inmemoriales da nombre a nuestro planeta. Además de ser fundamental para la agricultura, de la tierra se obtienen los minerales que han permitido el progreso del ser humano. La cerámica, que utiliza la tierra como principal materia prima, tiene multitud de utilidades, en campos tan diversos como el arte, la construcción, o la industria aeroespacial.
tierra
La tierra sirve de sustento y de fuente de nutrientes a las plantas
La cerámica utiliza la tierra como principal materia prima
Interior de una antigua mina de plata
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El agua es una sustancia cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Su fórmula química es H2O. Generalmente, cuando hablamos de agua, nos referimos a la sustancia en su estado líquido, pero también podemos encontrarla en estado sólido, llamada hielo, y en forma gaseosa, denominada vapor. El agua cubre más del 70% de la superficie de la corteza terrestre. Se localiza principalmente en los océanos donde se concentra mas del 96% del agua total, mientras que el resto se reparte entre los casquetes polares, los glaciares, los acuíferos, la humedad del suelo y de la atmósfera, los seres vivos, los lagos, los embalses y los ríos. Al contrario de lo que se pensaba hasta hace poco, el agua es un elemento bastante común en nuestro sistema solar, y en general, en el universo; principalmente en forma de hielo y de vapor. Constituye una gran parte del material que compone los cometas y recientemente se han encontrado importantes yacimientos de hielo en la luna. El agua es indispensable en nuestra dieta y fundamental para nuestra higiene. Los mares y los ríos son el medio en el que viven multitud de especies útiles para el hombre. Al ser necesaria para la supervivencia de plantas y animales, la agricultura y la ganadería dependen de ella. Sus usos en la industria son variados pudiendo destacar su utilización como refrigerante, disolvente o en la generación de energía eléctrica. Es además el principal medio utilizado para extinguir y controlar el fuego. Por si todo esto fuera poco, los ecosistemas de nuestro planeta están condicionados por la cantidad de agua de que disponen. El agua es esencial para la supervivencia de todas las formas conocidas de vida. En el caso del ser humano podemos decir que es el compuesto más abundante en el cuerpo, ya que representa alrededor de tres cuartas partes de nuestro organismo. El uso responsable del agua es una obligación de todos. Debemos realizar un consumo racional que nos lleve a no utilizar más agua que la que realmente necesitemos.
agua
Podemos encontrar agua en estado sólido, líquido y gaseoso.
El 70% de la superficie de nuestro planeta está cubierta por agua
El agua es indispensable en nuestra dieta
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Llamamos aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre. Aunque su composición varía, está principalmente formado por nitrógeno y oxígeno. En menor medida dispone de vapor de agua , ozono, dióxido de carbono, hidrógeno, algunos gases nobles como el criptón o el argón, y otras sustancias. El aire es imprescindible para el desarrollo de la vida en la Tierra, debido a la importancia de los gases que lo constituyen. El nitrógeno es un componente esencial en los seres vivos ya que forma parte del ADN y de las proteínas. El oxígeno es indispensable para la respiración y la combustión. El dióxido de carbono es necesario para que las plantas realicen la fotosíntesis. El vapor de agua impide que la evaporación de mares y océanos sea excesivamente brusca, y es también un elemento del ciclo del agua. Mediante la respiración los seres humanos tomamos del aire el oxígeno que nuestras células necesitan para funcionar y expulsamos el dióxido de carbono que las propias células han producido. Este proceso lo realizan, de una u otra manera, todos los animales, incluso los peces, aunque éstos toman el oxígeno del agua. La fotosíntesis es el procedimiento que utilizan las plantas, las algas y algunas bacterias para obtener materia orgánica a partir del agua y del dióxido de carbono, utilizando como energía la luz solar. Al realizar la fotosíntesis las plantas purifican el aire, ya que captan el dióxido de carbono, que en una cantidad excesiva puede tener efectos negativos, y generan oxígeno. El viento es el movimiento del aire en la atmósfera, y suele estar motivado por la diferencia de temperatura entre el aire que se encuentra en un lugar y el que se encuentra en otro. El aire caliente tiende a subir y el espacio que deja libre es ocupado por el aire procedente de otro lugar, produciendo así una corriente. Barcos de vela, aerogeneradores o molinos de viento, son algunos del los inventos del ser humano que utilizan el viento como fuente de energía.
aire
El viento es el movimiento del aire en la atmósfera
Los molinos utilizan el viento como fuente de energía
Mediante la fotosíntesis las plantas purifican el aire
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tierra
agua
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fuego
El fuego es el resultado de una reacción química llamada combustión. Se trata de una oxidación violenta de una materia combustible en la que se desprenden llamas, calor, vapor de agua y dióxido de carbono. Para que se produzca la combustión es necesaria la presencia de aire ya que el oxígeno es imprescindible en esta reacción. El hombre consiguió controlar el fuego hace aproximadamente medio millón de años, todavía en el Paleolítico. Sus primeros usos fueron como fuente de luz y calor; pero el ser humano poco a poco fue descubriendo nuevas utilidades, como ahuyentar animales, cocinar, endurecer útiles de madera, cocer el barro o dar forma a los metales. En la actualidad el fuego forma parte de infinidad de procesos industriales y energéticos (forja, fundición, soldadura, cocción, desecado, producción eléctrica térmica, calefacción, etc.). El fuego desde tiempos inmemoriales ha estado asociado a la energía. De hecho muchas culturas han considerado el sol, que es la fuente energética que permite la vida en nuestro planeta, una gran bola de fuego. Hoy sabemos que el sol no puede estar formado por fuego ya que no dispone de oxígeno para llevar a cabo una reacción de combustión. El sol, como el resto de las estrellas, está compuesto de plasma, que es un estado que adoptan los gases al alcanzar temperaturas muy altas. También desde la antigüedad se ha relacionado erróneamente a los volcanes con el fuego. Los volcanes son formaciones geológicas por las que emerge a la superficie el magma, que es la roca fundida que hay en el interior de los planetas. A pesar de la gran utilidad que el fuego tiene para el hombre, en ocasiones puede causar importantes problemas. Los incendios pueden afectar a áreas urbanizadas o a zonas naturales produciendo daños muchas veces irreparables. El trabajo de los bomberos es fundamental para controlar el fuego, pero más importante aún es que todos evitemos cometer imprudencias que puedan dar lugar a un incendio.
fuego
El hombre consiguió controlar el fuego en el Paleolítico
Desde la antigüedad se ha relacionado erróneamente a los volcanes con el fuego
El trabajo de los bomberos es fundamental para controlar los incendios.
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