Materialcompetenciasfq3 by Marcos Perez

Material complementario para el desarrollo de las competencias básicas La incorporación de las competencias básicas al currículo permite poner el acento en aquellos aprendizajes que se consideran imprescindibles desde un planteamiento integrador y orientado a la aplicación de los saberes adquiridos. Cada una de las áreas contribuye al desarrollo de diferentes competencias y, a su vez, cada una de las competencias básicas se alcanzará como consecuencia del trabajo en varias áreas. Su logro capacitará a las alumnas y a los alumnos en su realización personal y en su incorporación satisfactoria a la vida adulta. El material que presentamos a continuación tiene como finalidad que los estudiantes integren sus aprendizajes, los pongan en relación con distintos tipos de contenidos y los utilicen de manera eficaz en diferentes situaciones y contextos.

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Material complementario para el desarrollo de las competencias básicas Nombre y apellidos: ..................................................................................................................................... Curso: .....................................................................

Fecha: ....................................................................

UNIDADES DE MEDIDA

1 Completa el siguiente texto con las unidades adecuadas: «Vivo en un casa grande, la parcela mide 15 .......... por 20 .......... y tiene una superficie construida de 200 .......... en dos plantas. El único inconveniente es que está a las afueras de la ciudad, a unos 15 .......... . Cuando voy al centro utilizo el transporte público y suelo tardar unos 40 .......... . En cambio, cuando utilizo mi vehículo tardo casi 1 .........., ya que la velocidad a la que circulo es de unos 60 .......... . Y no es porque mi vehículo no funcione bien, pasa de 0 a 100 .......... en 6 .........., lo que supone una aceleración de .........., sino por el tráfico y el aparcamiento. No hace mucho, hice una piscina en la parte trasera. No es muy grande, aproximadamente tiene un volumen de 80 .........., lo que supone que para llenarla hay que echar unos 80 000 .......... de agua. Le instalé unas bombillas de 100 .......... para poder utilizarla por la noche. Para su mantenimiento tengo que echar cloro diluido en agua con una densidad de 1,3 .......... . El viernes pasado compré una caja de cloro en polvo; pesaba 500 .........., ¡a ver para cuánto tiempo tengo! En la tienda me dijeron que para 3 .........., espero que me dure todo el verano».

2 Escribe un pequeño relato en el que utilices las siguientes unidades: metros; litros; ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

3 Explica qué operación matemática efectuarías para los siguientes cambios de uni-

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dades: a) km/h 8 m/s

c) g/cm3 8 kg/m3

b) litros 8 m3

d) g 8 t

centímetros cúbicos; gramos; kilómetros por hora; metros cuadrados.

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

4 Completa las siguientes tablas de múltiplos y submúltiplos: 1 km

1 hm

1 km2

1 hm2

1 km3

1 hm3

1 dam m

1 dam2 m2

1 dam3 m3

1 dm

1 cm

1 m2

1 dm2

1 cm2

1 m2

1 m3

1 dm3

1 cm3

1 m3

1 mm m

1 mm2 m2

1 mm3 m3

5 Busca información y contesta a las siguientes preguntas, utilizando las unidades adecuadas:

a) ¿Cuántos litros de sangre tiene el cuerpo humano? ......................................................................................................................... b) ¿Qué cantidad de agua hay en la Tierra? ......................................................................................................................... c) ¿Qué superficie ocupa la piel del cuerpo humano? ......................................................................................................................... d) ¿A qué velocidad crece el cabello humano? .........................................................................................................................

e) ¿Cuál es la velocidad que lleva una persona al caminar? ......................................................................................................................... f) ¿Cuál es el volumen de la Tierra? .........................................................................................................................

6 Realiza los siguientes cambios de unidades: a) 3,5 km = ................... mm b) 0,075 km2 = ................... m2 c) 300 cL = ................... L d) 250 cm3 = ................... L e) 45 kg/m3 = ................... g/L f) 20 m/s = ................... km/h

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Fecha: ....................................................................

MUJERES CIENTÍFICAS

1 Relaciona los siguientes nombres de mujeres que se han dedicado a las ciencias, a) Elena Piscopia

Su madre la educó en el mundo científico para que no se dedicase a la poesía como su padre.

b) Caroline Herschel

II)

Tuvo que emigrar a los Estados Unidos cuando los nazis llegaron al poder en Alemania, ya que era judía.

c) Ada Byron

III)

Dicen que ayudaba a resolver los problemas matemáticos a su marido, Albert Einstein.

d) Charlotte Scott

IV)

No pudo ir a su graduación por ser mujer.

e) María Goeppert-Mayer

Enseñó Matemáticas en la universidad de Padua.

f) Emmy Noether

VI)

Fue miembro de la escuela pitagórica.

g) Mileva Maric

VII)

Recibe el Nobel en 1963 junto con Jensen y Wigner por afianzar el modelo nuclear de capas.

h) Teano

VIII)

Colaboró con su hermano, William, en el descubrimiento de Urano.

2 Cita algunas mujeres científicas y en qué destacaron.

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con algunos detalles de sus biografías:

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

3 Lee el siguiente texto sobre Emilie de Breteuil, marquesa de Chatelet: «Nacida el 17 de diciembre de 1706 en una sociedad en la que los hombres pensaban que la mujer solo tenía capacidad para trabajos domésticos. Hablaba latín, italiano e inglés. Su posición social le permitía frecuentar a algunos de los científicos más grandes de su época. Trabajó con Voltaire y durante ese tiempo estudiaron el trabajo de Descartes y de Newton. Emilie tradujo el trabajo de Newton al francés para los matemáticos franceses. Emilie trabajó en una investigación sobre el fuego y argumentó que la luz y el calor tienen la misma causa o son del mismo tipo de movimiento y descubrió que rayos de diferentes colores no liberan el mismo grado de calor». Busca información y responde a las cuestiones: a) ¿Qué es la luz? ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... b) ¿Qué es el calor? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

4 Hypatia de Alejandría:

«Se la considera la primera mujer matemática según la historia escrita. Nació en Alejandría. Su padre, Teón, era un ilustre filósofo y matemático de esa época y fue el maestro de Hypatia desde que ella fuera pequeña. Permitió que su hija se convirtiera en astrónoma, filósofa y matemática, cosa rara ya que en esa época las mujeres no tenían derecho a la educación». a) ¿Qué es la astronomía? ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... b) Haz una relación de los planetas que forman parte del sistema solar, desde el más cercano al más alejado del Sol. ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... c) ¿Qué es un satélite? Indica los nombres de algunos satélites que forman parte del sistema solar y a qué planeta orbitan. ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

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Fecha: ....................................................................

DISOLUCIÓN

1 Se disuelven 80 g de sal en 400 cm3 de agua. Calcula la concentración de sal de la disolución expresada en:

a) g/L.

b) % en masa. Considera que la densidad del agua es de 1 g/cm3.

2 Al disolver ácido acético en agua al 2% en masa se obtiene un determinado tipo de vinagre. Halla la cantidad de soluto que hay en 200 g de disolución de vinagre.

3 Se desea preparar 100 cm3 de almíbar, una disolución de agua y azúcar, con una concentración de 40 g/L.

a) Explica brevemente cómo prepararías la disolución. ......................................................................................................................... b) ¿Qué cantidad de azúcar habría que utilizar?

4 Una disolución está formada por agua y varios solutos. El siguiente gráfico muestra la masa de cada soluto en 10 L de disolución. masa (g) 30

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sustancia

c) Si la densidad de la disolución fuese de 1,4 g/cm3, ¿cuál sería su concentración expresada en tanto por ciento en masa?

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

a) ¿Cuáles son los solutos más y menos solubles? ......................................................................................................................... b) ¿Cuáles son los solutos más y menos abundantes? ......................................................................................................................... c) Si la masa, en gramos, viene dada según la gráfica anterior, ¿cuál es la concentración de cada soluto expresada en g/L?

d) ¿Qué tanto por ciento sobre la masa total del soluto representa cada uno?

5 La siguiente gráfica muestra la solubilidad de una sustancia (en g/L de agua) en función de la temperatura, en grados centígrados:

Solubilidad (g/litro de agua)

T (°C)

a) ¿Cuál es la solubilidad a una temperatura de 50 °C?

b) Si echamos 80 g de la sustancia en 2 L de agua, ¿a qué temperatura debe estar el agua como mínimo para que se disuelva todo?

6 Relaciona con flechas las siguientes aguas con su salinidad media: Mar Muerto Océano Mar Mediterráneo Agua dulce

33% 10,9% 0,05% 11,6%

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Fecha: ....................................................................

LA MATERIA

1 Relaciona los nombres de mujeres científicas siguientes con algunos detalles de sus biografías, escribiendo en el recuadro al lado de cada nombre el número de detalle biográfico: a) Emilie de Breteuil. b) Dorothy Crowford. c) Marie Curie. d) Gertrude Elion. e) Marie Goeppert-Mayer. f) Irene Joliot-Curie. g) Hedy Lamarr. h) Lisa Meitner. Detalles biográficos: i)

Importantes principios del tratamiento médico por medio de drogas.

ii) Publicó en 1740 Institutions de Physique. iii) Descubrimiento de la estructura nuclear orbital. iv) Premio Nobel en 1964 por su estudio acerca de las estructuras bioquímicas importantes. v) Nuevos elementos radiactivos. Al igual que su madre, falleció de leucemia por las exposiciones producidas al trabajar sin protección contra la radiactividad. vi) Premio Nobel en Física en 1903 y en Química en 1911. La única científica que ha recibido dos premios Nobel. viii) Inventó la tecnología en la que se basa el wifi.

2 Relaciona los modelos atómicos siguientes con algunos de sus enunciados, siguien-

do el modelo de respuesta explicado en la actividad anterior (si no conoces algún modelo, asóciale el enunciado que le corresponda por eliminación): a) Modelo atómico de Dalton. b) Modelo atómico de Thomson. c) Modelo atómico de Rutherford. d) Modelo atómico de Böhr. i) El átomo está formado por un núcleo y una corteza. ii) La materia está dividida en unas partículas indivisibles e inalterables llamadas átomos. iii) Los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos. iv) Su modelo era estático, ya que suponía que los electrones estaban en reposo dentro del átomo, y que el conjunto era eléctricamente neutro.

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vii) Dio la primera explicación del proceso de fisión.

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

3 Referido a los rayos X: a) ¿Cuál es la principal aplicación médica de los rayos X? ......................................................................................................................... b) ¿Qué otras aplicaciones tienen los rayos X? .........................................................................................................................

4 Como sabemos, el número de protones de un átomo se denomina número atómico,

y se representa por Z. El número másico de un átomo, que se representa por A, se define como el número de protones más el número de neutrones, N: A=Z+N Las gráficas siguientes representan el número másico de tres elementos químicos en función de los neutrones. a)

A 8

8 N

Completa la tabla siguiente y asocia cada elemento con la gráfica correspondiente: ELEMENTO Helio Litio Hidrógeno

NÚMERO ATÓMICO

NÚMERO MÁSICO (en función de N)

5 Completa el texto siguiente: La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de ................ ................, y se representa con la letra .......... . Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de ................; este número se denomina ............. .............., y se representa por la letra .......... . Si un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones, su número atómico es .........., y su número másico es .......... . Los isótopos oxígeno16, oxígeno 17 y oxígeno 18 se diferencian en el número de .......... . El significado de 182 74W es que se trata de un átomo de .............., que tiene número másico equivalente a .............., y un número atómico equivalente a .......... .

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Fecha: ....................................................................

RECICLAJE

1 ¿Qué contenedores para reciclar residuos nos podemos encontrar actualmente? ¿Qué se puede echar en cada uno y qué cosas no se pueden echar?

2 Busca información acerca del reciclaje de vidrio y contesta a las preguntas siguientes: a) ¿Cómo se obtiene el vidrio? ......................................................................................................................... b) ¿Qué ventajas supone reciclar el vidrio? ......................................................................................................................... c) ¿Qué cantidad de energía se ahorra al producir vidrio reciclado con respecto al vidrio nuevo? .........................................................................................................................

3 Reciclaje de papel: ......................................................................................................................... b) ¿Cómo se obtiene la pasta de celulosa? ......................................................................................................................... c) ¿Qué producto se utiliza para blanquear la pasta de celulosa? ¿Qué impacto tiene este producto en el medio ambiente? ......................................................................................................................... d) Para fabricar unas toneladas de papel a partir de celulosa virgen se necesitan 2 400 kilos de madera, 200 000 litros de agua y unos 7 000 kWh de energía; para obtener la misma cantidad con papel usado recuperado, se necesita papel viejo, 2 000 litros de agua y 2 500 kWh de energía. ¿Qué ventajas observas en el reciclaje del papel? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

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a) ¿Cuál es la materia prima con la que se produce el papel?

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

4 Reciclaje de aceites: a) ¿Por qué no es conveniente arrojar aceites en el contenedor de residuos orgánicos? ......................................................................................................................... b) ¿Cuánto puede contaminar un litro de aceite doméstico usado? ......................................................................................................................... c) ¿Qué usos se le puede dar al aceite reciclado? .........................................................................................................................

5 Los envases que van al contenedor amarillo se pueden clasificar, fundamentalmente, en tres categorías: metales, plásticos y briks:

a) ¿Cuál es la materia prima que se utiliza para producir plásticos? .............................. b) ¿Cuántos años necesita el medio ambiente para eliminar una bolsa de plástico? ......................................................................................................................... c) ¿De qué material están hechas las latas de refrescos? .......................................... d) ¿Para qué se puede usar el aluminio reciclado? .........................................................................................................................

6 Reciclaje de pilas y baterías:

a) ¿Cuáles son los principales componentes de las pilas que son considerados tóxicos para la salud y el medio ambiente? ........................................................................ b) Sabiendo que una pila de mercurio puede contaminar 600 000 litros de agua; una alcalina, 167 000 litros de agua, y una de óxido de plata, 14 000 litros: i) ¿Cuántos m3 de agua se contaminarían con un paquete de 4 pilas alcalinas?

ii) ¿Cuántas piscinas, de 2 m de profundidad, 10 m de longitud y 8 m de anchura, se pueden contaminar con una pila de mercurio?

iii) Calcula el porcentaje de agua, sobre los 1 386 000 000 km3 del total de agua que hay en el planeta, que contaminarían 1 000 000 de pilas de mercurio, 1 000 000 de pilas alcalinas y 1 000 000 de óxido de plata.

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Fecha: ....................................................................

CAMBIO CLIMÁTICO

1 Lee el texto siguiente y responde a las preguntas propuestas: El cambio climático, si no se toman medidas efectivas para atenuarlo, será más rápido y más intenso de lo previsto por el último informe de evaluación de los científicos de Naciones Unidas (el IPCC), que se presentó a principios de 2007. Dicho informe era demasiado prudente o conservador, a la vista de las investigaciones más recientes sobre el calentamiento global. Es la conclusión de varios expertos, varios de ellos miembros del IPCC, durante la reunión anual de la Asociación Americana para el Avance de la Ciencia (AAAS), que se celebra en Chicago. Las temperaturas pueden subir entre 2 y 11,5 grados centígrados de aquí a final de siglo, y no entre 1,1 y 6,4,

como indicaba el cuarto informe del IPCC, el AR4. «Ahora tenemos datos que muestran que, entre 2000 y 2007, las emisiones de gases de efecto invernadero se incrementaron mucho más rápidamente de lo que esperábamos, sobre todo debido a los países en vías de desarrollo, como China e India, que han tenido un enorme crecimiento de la producción eléctrica casi toda basada en el carbón», explicó en Chicago Chris Field, de la Universidad de Stanford (EEUU) y uno de los responsables del próximo informe del IPCC, que se emitirá en 2014 y que «indicará un calentamiento muy superior para el futuro», afirmó. El País, 15 de febrero de 2009.

a) Pon un título al artículo. ......................................................................................................................... b) ¿Cuál es la idea principal del texto? .........................................................................................................................

c) ¿Qué idea crees que se quiere transmitir con la frase: «sobre todo debido a los países en vías de desarrollo, como China e India, que han tenido un enorme crecimiento de la producción eléctrica, casi toda basada en el carbón»? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

2 ¿Qué es el cambio climático? ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

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.........................................................................................................................

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

3 ¿Cuáles son los principales factores que producen el cambio climático? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

4 ¿Qué efectos puede producir el cambio climático? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

5 ¿Por qué se produce el efecto invernadero anómalo? ¿Qué causas negativas puede tener sobre el medio ambiente?

6 Cita tres formas de reducir la contaminación en tu barrio. ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

7 El ayuntamiento de su localidad está proyectando la construcción de un carril bici; cita algunas ventajas e inconvenientes de dicho proyecto.

8 Completa la tabla siguiente sobre algunos efectos que produce la contaminación, indicando qué perjuicios provoca al medio ambiente: EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN

PROVOCA

Subida del nivel del mar.

Aumento de la temperatura del agua.

Desertificación.

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Fecha: ....................................................................

IMPACTO AMBIENTAL

1 Lee las siguientes cabeceras de artículos publicados en periódicos españoles: EL PAÍS Juan Méndez. Sevilla (16/05/2008) La Junta de Andalucía anunció ayer que ha ordenado «la suspensión cautelar y temporal» de los trabajos de profundización de la corta de la mina Cobre Las Cruces, ubicada a unos 30 kilómetros de Sevilla, entre las localidades de Gerena, Salteras y Guillena, por riesgo de contaminación del acuífero NieblaPosadas.

EL MUNDO (20/04/2010) DAÑOS COLATERALES DE LA ERUPCIÓN DE EYJAFJALLA

Del salmón a las rosas de Kenia, nada escapa de los efectos de las cenizas volcánicas.

ABC Laura Villena. (25/09/2006) Una nueva estrategia pretende frenar la degradación de los suelos. La CE calcula que alrededor de 3,5 millones de terrenos en la UE podrían estar contaminados. Los Veinticinco tendrán que elaborar un inventario de las zonas contaminadas que se encuentran en su territorio, en un plazo máximo de 25 años.

a) Indica los tipos de contaminación de que trata cada artículo. ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

2 ¿Qué se entiende por impacto ambiental? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

3 ¿Qué aspectos del medio ambiente se pueden ver afectados por una obra? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

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b) Indica cuáles son los principales agentes contaminantes en cada caso, así como su causa y efecto. Busca la información que necesites.

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

4 Cita los distintos tipos de impactos ambientales que se pueden dar y sus consecuencias sobre la naturaleza.

......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

5 Busca información y cita algunas obras o accidentes que puedan tener un gran impacto ambiental y qué consecuencias tienen para el medio ambiente.

6 Otra consecuencia de los impactos anteriores también puede ser la alteración del

equilibrio de los ecosistemas; entre otros casos, se pueden dar: extinción de especies, pérdida de biodiversidad, proliferación de especies invasoras o desarrollo de plagas por desaparición de depredadores. Busca información y cita algunos de estos casos que se hayan dado o que se den en la Península Ibérica.

7 El desastre de Aznalcóllar fue un desastre ecológico producido por un vertido de residuos tóxicos en el Parque Natural de Doñana, en Andalucía, España, en 1998. Busca información sobre cuándo ocurrió, en que consistió y cuáles fueron sus consecuencias.

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Fecha: ....................................................................

FENÓMENOS ELÉCTRICOS Y ACÚSTICOS EN LA ATMÓSFERA

Las tormentas eléctricas son uno de los fenómenos naturales más impresionantes, y se dan fundamentalmente en primavera y verano, al crearse enormes nubes cargadas de humedad que pueden tener hasta 15 km de altura. Duran una o dos horas, y van acompañadas de descargas importantes de lluvia, rayos, truenos, granizo y vientos fuertes.

Como la luz viaja tan deprisa (300 000 km/s), en cuanto se produce el relámpago podemos verlo, mientras que el trueno lo oímos más tarde, al viajar el sonido a menos velocidad (340 m/s). Si queremos estimar con poca precisión, pero mucha rapidez, a cuántos kilómetros del lugar donde nos hallamos se encuentra la tormenta, contamos los segundos que transcurren desde que vemos el relámpago hasta que oímos el trueno; después, dividimos esta cifra por tres, y así obtendremos la distancia, en kilómetros, a la que está la tormenta.

El rayo es una fuerte descarga eléctrica entre dos nubes o entre una nube y la tierra. Suele ir acompañado de un impresionante efecto luminoso: el relámpago, y de un trueno, que es el efecto sonoro que produce el aire al calentarse y expandirse bruscamente por efecto de la descarga eléctrica.

Cuando oímos el trueno como un estruendo, nos indica que la tormenta está cerca, pero si el ruido es sordo y grave, es que la tormenta está lejos de donde nos encontramos.

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Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

1 Responde a las preguntas siguientes en relación con el texto: a) Las tormentas eléctricas, ¿cuándo suelen darse? ¿Por qué se caracterizan? ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... b) ¿Qué diferencia hay entre un rayo y un trueno? ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... c) ¿Por qué oímos el trueno después de haber visto el relámpago? ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

2 Si nos encontramos en medio de una tormenta fuerte y vemos sobre el cielo un re-

lámpago y contamos los segundos transcurridos hasta que se oye el trueno, y son 17, ¿a cuántos metros se encuentra de nosotros la tormenta? ¿Cuántos segundos contaríamos entre el relámpago y el trueno si la tormenta estuviera a un kilómetro de nosotros?

3 De repente, se desata una tormenta y te encuentras solo. Indica qué decisión tomarías para evitar riesgos en cada una de las circunstancias siguientes:

a) Estás nadando en una piscina. ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... b) Estás dando un paseo por el bosque. ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... c) Tienes varios aparatos eléctricos funcionando. ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... d) Cerca de ti hay objetos metálicos, como motocicletas, palos de golf, bicicletas, cercas de alambre, etc. ......................................................................................................................... .........................................................................................................................

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Fecha: ....................................................................

ELECTRICIDAD Y CONSUMO RESPONSABLE

1 El Ministerio de Industria ha emprendido una campaña para favorecer el ahorro energético y la implantación de energías renovables en los centros públicos de enseñanza. Un I.E.S. situado en Tenerife ha decidido adherirse a esta campaña para ahorrar costes en iluminación, su principal consumo energético, ya que las condiciones climatológicas de la isla no hacen necesario utilizar calefacción en invierno, ni aire acondicionado en verano. El centro utiliza 1 000 bombillas convencionales para su iluminación, de 60 vatios (W) cada una. Las bombillas permanecen encendidas durante 8 horas al día de lunes a viernes, durante 40 semanas al año. Aunque el centro ofrece actividades extraescolares y cursos de formación a adultos, los tres meses de verano permanece cerrado. Antes de acogerse a la campaña de ahorro energético y energías renovables, el centro paga 10 céntimos de euro a la compañía eléctrica ELECTRA por cada kWh de electricidad que consume. Finalmente, el Ministerio acepta la participación del centro en la campaña, que consta de dos fases:

II. En la segunda fase, que comienza el segundo año, después de haber cambiado todas las bombillas convencionales por bombillas de bajo consumo, el Ministerio instala un aerogenerador de 1 megavatio (MW) en el patio del colegio, para que este pueda consumir electricidad procedente del aerogenerador en lugar de comprarla a la compañía ELECTRA. Es necesario tener en cuenta que las condiciones climatológicas de la zona hacen que solo sea posible mover las aspas del aerogenerador durante 2 100 horas al año, produciendo una determinada cantidad anual de electricidad equivalente que sirve para abastecer al instituto. En esta fase, la energía anual producida por el aerogenerador es superior a la que se consume anualmente para iluminación. Este excedente de electricidad se puede vender a la red de ELECTRA a 7 céntimos el kWh producido. En definitiva, después de introducir los cambios, el instituto cuenta con toda la iluminación a base de bombillas de bajo consumo y un aerogenerador del que obtiene más electricidad de la que necesita. Con la información proporcionada, responde a las preguntas siguientes:

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I. En la primera fase, que tiene lugar durante el primer año de aplicación de la campaña, el Ministerio sustituye de forma gratuita sus 1 000 bombillas convencionales por mil bombillas de bajo consumo, de 11 W.

Nombre y apellidos: .....................................................................................................................................

a) ¿Cuántos euros en costes de iluminación se ahorra el centro durante el primer año de aplicación de la campaña por el cambio de bombillas convencionales a bombillas de bajo consumo? b) En la segunda fase, ¿cuántos ingresos anuales obtiene el colegio por la venta de la electricidad procedente del aerogenerador, que le sobra después de haber cubierto sus propias necesidades de electricidad para iluminación? c) ¿Qué beneficios aporta al mediambiente el proyecto anterior? ......................................................................................................................... d) Cita algunas medidas que podrías llevar a cabo en tu vida cotidiana para que influyan positivamente en el medio ambiente. .........................................................................................................................

2 En una bombilla se puede leer «40 W-220 V»: a) Indica la tensión y la potencia eléctrica de la bombilla. ......................................................................................................................... b) Calcula la intensidad de la bombilla.

c) Calcula su resistencia.

d) Calcula la energía que consume en 200 h de funcionamiento y el coste que supone, si el coste de la energía eléctrica es de 0,1 €/kWh:

3 Una bombilla de bajo consumo tiene «15 W-220 V», y otra incandescente, «60 W-220 V»: a) Compara el consumo de ambas bombillas en 200 h de funcionamiento. b) Si el precio de la energía eléctrica es de 0,1 €/kWh, ¿cuánto dinero ahorraríamos si utilizásemos la lámpara de bajo consumo? c) Anota el consumo de algún aparato eléctrico que utilices en tu vida cotidiana. Calcula, aproximadamente, el gasto energético mensual y el coste que supone, si el coste de la energía eléctrica es de 0,1 €/kWh.

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SOLUCIONES TAREA 1 1

Vivo en un casa grande, la parcela mide 15 m por 20 m y tiene una superficie construida de 200 m2 en dos plantas. El único inconveniente es que está a las afueras de la ciudad, a unos 15 km. Cuando voy al centro utilizo el transporte público y suelo tardar unos 40 min. En cambio, cuando utilizo mi vehículo tardo casi 1 h, ya que la velocidad a la que circulo es de unos 60 km/h. Y no es porque mi vehículo no funcione bien, pasa de 0 a 100 km/h en 6 s, lo que supone una aceleración de 4,63 m/s2, sino por el tráfico y el aparcamiento. No hace mucho, hice una piscina en la parte trasera. No es muy grande, aproximadamente tiene un volumen de 80 m3, lo que supone que para llenarla hay que echar unos 80 000 L de agua. Le instalé unas bombillas de 100 W para poder utilizarla por la noche. Para su mantenimiento tengo que echar cloro diluido en agua con una densidad de 1,3 g/mL. El viernes pasado compré una caja de cloro en polvo, pesaba 500 g, ¡a ver para cuánto tiempo tengo! En la tienda me dijeron que para 3 meses, espero que me dure todo el verano».

Respuesta abierta.

a) Multiplicar por 1 000 y dividir por 3 600.

a) 3,5 km = 3 500 000 mm b) 0,075 km2 = 75 000 m2 c) 300 cL = 3 L d) 250 cm3 = 0,25 L e) 45 kg/m3 = 45 g/L f) 20 m/s = 72 km/h

TAREA 2 1

a) V; b) VIII; c) I; d) IV; e) VII; f) II; g) III; h) VI.

Respuesta abierta.

a) La luz es una radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano. b) El calor es la transferencia de energía térmica de un sistema a otro de menor temperatura.

a) La astronomía es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos y los fenómenos ligados a ellos. b) Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. c) Cuerpos menores orbitando los planetas, algunos de gran tamaño. La Luna, en la Tierra; Ganímedes, en Júpiter, y Titán, en Saturno.

b) Dividir por 1 000. c) Multiplicar por 1 000.

TAREA 3

1 km

1 hm

1 dam

1 dm

1 cm

1 mm

103 m

102 m

10 m

10–1 m

10–2 m

10–3 m

a) 200 g/L. b) 16,67%.

1 km2

1 hm2

1 dam2

1 m2

1 dm2

1 cm2

1 mm2

m = 4 g.

106

104

102

a) Se pesa la cantidad necesaria de azúcar. A continuación, se disuelve el azúcar con una pequeña cantidad de agua y se echa la mezcla en un matraz de 100 cm3 de capacidad, que se completa con agua hasta la marca.

1 km3

1 hm3

1 dam3

1 m3

109 m3

106 m3

103 m3

1 m3

10–2

1 dm3

10–4

1 cm3

10–6 m2 1 mm3

10–3 m3 10–6 m3 10–9 m3

a) Un adulto tiene entre 4,5 y 6 litros. b) 1,35 · 109 km3.

b) La masa necesaria de azúcar es 4 g.

c) 2 m2. d) 15 cm/año. e) 5 km/h. 4 f) · π · (6 370 km)³ = 1,08 · 1012 km3. 3

268

c) 2,86%.

a) No se puede deducir de la gráfica la solubilidad de cada soluto. b) El más abundante es B y, el menos, E.

d) Dividir por 1 000 000.

SOLUCIONES c) A: 2,5 g/L B: 3 g/L C: 1 g/L D: 1,5 g/L E: 0,5 g/L d) A: 29,4% B: 35,3% C: 11,8% D: 17,6% E: 5,9%

a) 35 g/L de agua.

Helio

Z=2

A=2+N

Lítio

Z=3

A=3+N

Hidrógeno

Z=1

A=1+N

b) Helio.

c) Litio.

La suma del número de protones y el número de neutrones de un átomo recibe el nombre de número másico, y se representa con la letra A. Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones; este número se denomina número atómico, y se representa por la letra Z. Si un átomo tiene 12 protones, 13 neutrones y 12 electrones, su número atómico es 12, y su número másico es 25.

Mar Muerto, 33% Océano, 10,9% Mar Mediterráneo, 11,6% Agua dulce, 0,05%

Los isótopos oxígeno16, oxígeno 17 y oxígeno 18 se diferencian en el número de neutrones. El significado de 182 74W es que se trata de un átomo de wolframio, que tiene número másico equivalente a 182, y un número atómico equivalente a 74.

TAREA 4 1

NÚMERO MÁSICO (en función de N)

a) Hidrógeno.

b) Como la concentración es de 40 g/L, la solubilidad debe ser mayor. La temperatura debe ser superior a 60 °C.

NÚMERO ATÓMICO

ELEMENTO

a) Emilie de Breteuil (ii). b) Dorothy Crowford (iv). c) Marie Curie (vi).

TAREA 5

d) Gertrude Elion (i).

Amarillo: envases. Azul: papel y cartón. Verde claro: vidrio. Verde oscuro: el resto, fundamentalmente materia orgánica. También hay contenedores de pilas, baterías y aceites domésticos.

a) El vidrio se obtiene por fusión a altas temperaturas de arena de sílice, carbonato de sodio y caliza.

e) Marie Goeppert-Mayer (iii). f) Irene Joliot-Curie (v). g) Hedy Lamarr (viii). © GRUPO ANAYA, S.A. Física y Química 3.° ESO. Material fotocopiable autorizado.

h) Lisa Meitner (vii).

a) Modelo atómico de Dalton (ii). b) Modelo atómico de Thomson (iv). c) Modelo atómico de Rutherford (i).

b) Ahorro en energía, ahorro en materia prima y economías en los vertederos, ya que tardan más en llenarse.

d) Modelo atómico de Böhr (iii).

a) Los rayos X son especialmente útiles en la detección de enfermedades del esqueleto, aunque también se utilizan para diagnosticar enfermedades de los tejidos blandos, como la neumonía, el cáncer de pulmón, el edema pulmonar o los abscesos. b) Los rayos X pueden ser utilizados para explorar la estructura de la materia. También pueden utilizarse para determinar defectos en componentes técnicos, como tuberías, turbinas, motores, paredes, vigas, y, en general, casi cualquier elemento estructural.

c) Entre un 25% y un 30%.

a) La celulosa. b) Se obtiene de la madera, a partir de procesos químicos. c) Cloro, entre otros. Muchas fábricas vierten los residuos a los ríos, contaminando sus aguas. d) No se utiliza madera, solo papel viejo. Se utiliza menos agua y menos energía.

269

SOLUCIONES 4

a) El aceite contamina el agua.

Respuesta libre.

b) Cerca de 1 000 000 de litros de agua.

Respuesta libre.

c) Para hacer jabón, para uso como barniz de cercos o maderas rústicas, de abono, como lubricante, para fabricar ceras, pinturas y barnices, como biocombustible, etc.

EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN

Subida del nivel del mar.

a) La mayoría de los plásticos se elaboran con derivados del petróleo, aunque también se pueden obtener a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa o aceites. b) 1 000 años, aproximadamente.

Aumento de la temperatura del agua.

c) De aluminio. d) El aluminio recuperado, una vez seleccionado y prensado, se funde, y con él se fabrican nuevos lingotes de aluminio, que se utilizan para cualquier aplicación.

PROVOCA Las variaciones de las corrientes oceánicas, amontonando agua en unas zonas y vaciando parcialmente otras, desnivelando la superficie del mar entre unas regiones y otras. Así, países con costas bajas se ven amenazados; algunos, incluso, pueden desaparecer. A medida que la temperatura de las aguas oceánicas aumenta y los mares se hacen menos densos, se expandirán, ocupando una mayor superficie del planeta. Un aumento de la temperatura aceleraría la tasa de aumento del nivel del mar. Migración y extinción de especies animales.

Desertificación.

Destrucción de la cubierta vegetal, la erosión del suelo y la desaparición de especies.

a) Mercurio y cadmio. i) 668 m3.

iii) 56 · 10–9%.

TAREA 6

270

Respuesta libre.

Se llama cambio climático a la modificación del clima con respecto al historial climático a una escala global o regional.

TAREA 7 1

a) Contaminación del agua, contaminación del aire y contaminación del suelo. b) Contaminación atmosférica: – Agentes: dióxido de carbono, monóxido de carbono, hidrocarburos, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y ozono.

El cambio climático se debe tanto a causas naturales como antropogénicas; principalmente, deforestación y las emisiones de CO2 y metano.

Calentamiento global, que influye en otros fenómenos, como las lluvias y las nubes.

– Causas: los contaminantes gaseosos del aire provienen de volcanes, incendios, industrias y, fundamentalmente, de la quema de combustibles fósiles. La contaminación del aire interior es producida por el consumo de tabaco, el uso de ciertos materiales de construcción, productos de limpieza y muebles del hogar.

El efecto invernadero anómalo se está provocando por la emisión de ciertos gases debidos a la actividad humana, como el dióxido de carbono y el metano, que están produciendo un calentamiento de la Tierra. Puede producir fenómenos como la disminución de los glaciares, la elevación del nivel de los mares y cambios meteorológicos. Esto puede provocar que algunas especies puedan ser forzadas a emigrar de sus hábitats para evitar su extinción debido a las condiciones cambiantes, mientras que otras especies pueden extenderse.

– Efectos: las sustancias incluyen varios gases y partículas minúsculas o materia de partículas que pueden ser perjudiciales para la salud humana y el medio ambiente. Otro efecto negativo es el efecto invernadero anómalo, que evita que una parte del calor recibido desde el Sol mayor de lo necesario deje la atmósfera y vuelva al espacio, con lo que se calienta la superficie de la Tierra. Además, se puede producir daño a la capa de ozono, que puede ocasionar niveles más altos de radiación UV en la Tierra.

ii) Con una pila, aproximadamente cuatro piscinas (3,75).

SOLUCIONES Contaminación del agua:

– Salinización de acuíferos.

– Agentes: aguas residuales; productos químicos, como fertilizantes, pesticidas o residuos industriales; metales, como el mercurio, etc.

– Pérdida de caudal de los ríos.

– Accidente del Prestige.

– Causas: vertidos de aguas residuales, accidentes que producen derrames de petróleo u otras sustancias, descarga de desechos químicos y material radiactivo por la industria o por la minería.

– Accidente del New Flame.

– Efectos: es nociva para la salud humana, alteración de la flora y fauna acuáticas, lluvia ácida,…

– Vertedero.

– Incendios. – Construcción de una mina. – Construcción de una presa. Consecuencias: – Alteración del paisaje.

Contaminación del suelo:

– Pérdida de suelo.

– Agentes: papel, vidrio, plástico, materia orgánica, insecticidas, plaguicidas, herbicidas, sustancias radiactivas,…

2 3

– Desertización. – Contaminación por sustancias químicas o radiactivas.

– Efectos: nocivos para la salud, degradación del paisaje, deterioro de la vegetación, desaparición de la fauna, etc.

– Vertido de residuos urbanos e industriales.

Es cualquier modificación en el ambiente, es decir, en todo lo que nos rodea.

Mejillón cebra, malvasía cabeciblanca, uñas de gato, etc.

La madrugada del 25 de abril de 1998, una balsa de residuos de metales pesados muy contaminantes de 8 hm³, procedentes de una mina situada en la localidad de Aznalcóllar, se rompió por dos de sus lados, liberando gran cantidad de líquido de muy bajo pH (alta acidez).

Entre otros: – El nivel de ruido. – La vegetación.

– Deforestación.

– Causas: residuos humanos, actividad industrial, agricultura, minería, etc.

– La calidad del agua o del aire.

Obras o accidentes:

Impactos sobre la atmósfera: son las modificaciones en la atmósfera debidas a la emisión de sustancias contaminantes, que provocan: – La destrucción de la capa de ozono. – El aumento del efecto invernadero. – La lluvia ácida. – El smog. – El ruido. Impactos sobre la hidrosfera: son modificaciones producidas en las aguas, tanto de los océanos como de los continentes, debidas a la acción humana. Se deben al vertido de desechos industriales y urbanos, a la sobreexplotación de acuíferos, la construcción de grandes presas, los accidentes marítimos o industriales, y provocan: – Contaminación de las aguas. – Desaparición de acuíferos.

El vertido producido en el río Agrio llegó rápidamente al Guadiamar, que fluye hacia el Parque Natural de Doñana y preparque, donde fue frenado y desviado mediante diques para que llegara con más rapidez al Guadalquivir y de allí al mar. Varias administraciones públicas han invertido muchos millones de euros, durante varios años, intentando dejar relativamente medio-limpia la zona contaminada. Sobre la zona dañada y sobre el terreno circundante expropiado, contaminado indefinidamente, se ha creado la figura de protección natural del Corredor Verde para la unión de Sierra Morena y Doñana. En dicho corredor, donde está prohibido pescar, cazar, pastorear y recolectar, siguen las actividades de reforestación y conservación, se han construido varios observatorios ornitológicos y unas cuantas zonas para el ocio y recreo.

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SOLUCIONES TAREA 8

TAREA 9

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a) El número de horas anuales que está encendida cada bombilla es: h días semanas horas 8 ·5 · 40 = 1600 día semana año año Como tenemos 1 000 bombillas, la energía que consumen las de 60 W es: 1 000 · 1 600 · h · 60 W = 96 000 000 Wh = = 96 000 kWh Lo que supone un coste de: € 96 000 kWh · 0,10 = 9 600 € kWh En el caso de las de bajo consumo:

Si la tormenta estuviera a 1 km = 1 000 m de nosotros, razonando de un modo similar, resulta: t=1·3=3s s 1 000 m t= = = 2,94 s vs 340 m/s Observa que también en este caso ambos resultados son muy similares.

1 000 · 1 600 · 11 W = 17 600 000 Wh = = 17 600 kWh Lo que supone un coste de: € 17 600 kWh · 0,10 = 1 760 € kWh Así, el primer año el centro se ahorra: 9 600 – 1 760 = 7 840 € b) El aerogenerador produce anualmente: h kWh E = P · t = 103 kW · 2100 = 2100000 año año La diferencia entre esta energía y la necesaria para iluminar el instituto con bombillas convencionales es de: DE E = 2 100 000 kWh – 96 000 kWh = = 2 004 000 kWh Si se venden a la red ELECTRA: € Beneficio = 2 004 000 kWh · 0,07 = kWh = 140 280 € Tras la aplicación de la primera fase, la diferencia de energía y el beneficio serían: DE E = 2 100 000 kWh – 17 600 kWh = = 2 082 400 kWh € Beneficio = 2 082 400 kWh · 0,07 = kWh = 145 768 €

a) Salir inmediatamente de ella. b) Se debe permanecer lejos de los árboles, especialmente si estos son altos y se encuentran aislados; si notamos que se eriza nuestro cabello, significa que puede haber un rayo a punto de caer; en ese caso, debemos ponernos en cuclillas, intentando tocar el suelo solo con la punta de los pies. c) Es conveniente apagar y desenchufar todos los aparatos eléctricos conectados a la red eléctrica. d) Hay que mantenerse alejado de cualquier objeto metálico.

c) Respuesta libre. d) Reciclaje de residuos, uso de transporte público y bicicleta, utilización de bombillas de bajo consumo, etc. a) Tensión: 40 W. Potencia eléctrica: 220 V. b) I = 40/220 = 0,18 A. c) R = 220/0,18 = 1 222 Z. d) Energía consumida: 40 · 200/1 000 = 8 kWh. Coste: 8 · 0,1 = 0,8 €. a) Bajo consumo: 3 kWh. Incandescente: 12 kWh. b) (12 – 3) · 0,1 = 0,9 €. c) Respuesta libre.

De acuerdo con la estimación que se propone en el texto: 17 s= = 5,67 km 3 A continuación, realizaremos el cálculo analítico con más precisión; para ello, haremos uso de los conceptos cinemáticos aprendidos el curso pasado. Como el valor de la velocidad del sonido es vs = 340 m/s y el tiempo que tardamos en oír el trueno desde que se produce es de 17 s, teniendo en cuenta la relación entre el espacio y el tiempo (la velocidad), resulta: s vs = 8 s = vs · t = 340 m/s · 17 s = 5 780 m t Esto es, 5,78 km; observa que la estimación realizada es bastante buena.

a) Se dan, principalmente, en primavera y en verano, y se caracterizan por durar una o dos horas e ir acompañadas de descargas abundantes, rayos, truenos, granizo y vientos fuertes. b) El rayo es un fenómeno eléctrico que suele ir acompañado de un fenómeno luminoso, el relámpago; el trueno es un fenómeno acústico, que se produce al calentarse y expandirse bruscamente el aire por efecto de la descarga eléctrica. c) Porque el sonido viaja a una velocidad mucho menor que la de la luz.