BLOQUE IV TEMA 3

 

 

BLOQUE IV: MANIFESTACIONES DE LA ESTRUCTURA INTERNA DE LA MATERIA.

 

TEMA 3: La energía y su aprovechamiento.

 

 

ACTIVIDAD 1: MANIFESTACIONES DE LA ENERGIA

 

APLICACIONES TECNOLOGICAS DE LA RADIACION ELECTROMAGNETICA ONDAS DE RADIO: Su longitud de onda es de varios metros y su frecuencia es de 500 a 1700 KHz. Su energía es baja, por lo cual materiales como el vidrio o el concreto son transparentes para ellas. Por eso se puede oír el radio dentro de la casa. Aunque se emplea la palabra radio, las transmisiones de televisión, radio, radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, vídeo, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. MICROONDAS: Su frecuencia es de 109 Hz y su longitud de onda es de 1 cm hasta 30 metros. Una de las aplicaciones más conocidas de las microondas es el horno de microondas, que usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera. En telecomunicaciones, las microondas son usadas en radiodifusión, ya que estas pasan fácilmente a través de la atmósfera con menos interferencia que otras longitudes de onda mayores. Usualmente, las microondas son usadas en programas informativos de televisión para transmitir una señal desde una localización remota a una estación de televisión mediante una camioneta especialmente equipada. Protocolos inalámbricos LAN, tales como Bluetooth y las especificaciones de Wi-Fi IEEE 802.11g y b también usan microondas. La televisión por cable y el acceso a Internet vía cable coaxial usan algunas de las más bajas frecuencias de microondas. Algunas redes de telefonía celular también usan bajas frecuencias de microondas. En la industria armamentística, se han desarrollado prototipos de armas que utilicen la tecnología de microondas para la incapacitación momentánea o permanente de diferentes enemigos en un radio limitado. La tecnología de microondas también es utilizada por los radares, para detectar el rango, velocidad y otras características de objetos remotos. INFRARROJO: Esta radiación hace vibrar casi cualquier material. Algunas cosas se calientan con las ondas infrarrojas. Su frecuencia va de los 3 X 1011 a 3.85 X 1014 Hz  y sus ondas miden desde 1 mm hasta 780 nm. Los controles remoto son un ejemplo. Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos. Un uso muy común es el que hacen los comandos a distancia (tele comandos o mando a distancia) que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos. La luz utilizada en las fibras ópticas es generalmente de infrarrojos. LUZ VISIBLE: Está integrada por los colores rojo, naranja, amarillo, verde, azul, violeta. ULTRAVIOLETA: Es la causante del bronceado de la piel  y su radiación es de 8 X 10 14 Hz. La luz ultravioleta tiene diversas aplicaciones. Una de las aplicaciones de los rayos ultravioleta es como forma de esterilización, junto con los rayos infrarrojos (pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, a diferencia de los productos químicos). La radiación ultravioleta, al iluminar ciertos materiales, se hace visible debido al fenómeno denominado fluorescencia. Éste método es usado comúnmente para autenticar antigüedades y billetes, pues es un método de diagnóstico no invasivo y no destructivo. En estructuras metálicas, se suele aplicar líquidos fluorescentes para después iluminarla con una luz negra, y así detectar grietas y otros defectos. En Ciencia forense, la luz negra se usa para detectar rastros de sangre, orina, semen y saliva (entre otros), causando que estos líquidos adquieran fluorescencia. Usando esta misma técnica, algunos reporteros han revelado la falta de higiene en las habitaciones de los hoteles, o manchas en ropa que de otra manera serían más difíciles de detectar. Las trampas de moscas ultravioleta se usan para eliminar pequeños insectos voladores. Dichas criaturas son atraídas a la luz UV para luego ser eliminadas por una descarga eléctrica o atrapadas después de tocar la trampa. RAYOS X: Su frecuencia va de 2.4 X 1016 Hz a 5 X 1019 Hz. Tiene mucha energía y se ocupa en las radiografías y tomografías. 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, cáncer de pulmón, edema pulmonar, abscesos. En la observación del cerebro o los músculos las alternativas incluyen la tomografía axial computarizada, la resonancia magnética o los ultrasonidos. Los rayos X pueden ser utilizados para explorar la estructura de la materia cristalina. La difracción de rayos X es una de las herramientas más útiles en el campo de la cristalografía. También puede utilizarse para determinar defectos en componentes técnicos, como tuberías, turbinas, motores, paredes, vigas, y en general casi cualquier elemento estructural.  RAYOS GAMMA: Tienen mayor energía que los rayos X, su frecuencia es mayor a los 1020 Hz y se usa en el tratamiento del cáncer. La potencia de los rayos gamma los hace útiles en la esterilización de equipamiento médico. Se suelen utilizar para matar bacterias e insectos en productos alimentarios tales como carne, setas, huevos y vegetales, con el fin de mantener su frescura. Debido a la capacidad de penetrar en los tejidos, los rayos gamma o los rayos X tienen un amplio espectro de usos médicos, como la realización de tomografías y radioterapias. Los rayos gamma también se utilizan en la medicina nuclear para realizar diagnósticos. Se utilizan muchos radioisótopos que emiten rayos gamma. Los detectores de rayos gamma se emplean a menudo en Pakistán para escanear los contenedores de mercancía que llegan vía marítima antes de que entren a los puertos de E.E.U.U para prevenir el ingreso de artículos peligrosos, o carga no deseada; o la detección temprana de bombas o narcóticos en estos contenedores.

 

INDICACIONES: Completa la tabla.

 

ONDA	APLICACIONES
RADIOFRECUENCIAS
MICROONDAS
INFRARROJO
VISIBLE
ULTRAVIOLETA
RAYOS X
RAYOS GAMMA

 

EJERCICIO:

1.     Escribe en cada dibujo el tipo de onda que se emplea.

 

 

 

 

 

 

2.     Relaciona los tipos de onda con las aplicaciones que tiene.

A.    ONDAS DE RADIO                 (   ) Control remoto, aparatos de visión nocturna, fibras ópticas.

B.    MICROONDAS                       (   ) Tratamiento  para el cáncer, esterilización de material,                                                        diagnósticos.

C.    INFRARROJO                         (   ) Radar, televisión, telefonía móvil.

D.    ULTRAVIOLETA                     (   ) Esterilización de material, detección de billetes falsos.

E.    RAYOS X                                (   ) Radiodifusión, bluetooth, televisión por cable,  calentar

                                                              alimentos.

F.    RAYOS GAMMA                     (   ) Radiografías,  tomografía, resonancia, ultrasonido.

ACTIVIDAD 2: OBTENCION Y APROVECHAMIENTO DE LA ENERGIA.

 

 

RECURSOS ENERGETICOS   Llamamos recursos energéticos a los materiales de los cuales podemos obtener energía. De acuerdo con sus procesos de formación y disponibilidad en el planeta, estos recursos se pueden clasificar en renovables y no renovables.   Los recursos no renovables, como el petróleo o el gas, tienen un proceso de formación mucho más lento que la velocidad a la que el ser humano los aprovecha para generar energía. En la actualidad, la mayor parte de la energía que se consume en el mundo proviene de este tipo de recursos.  Otro ejemplo de generación de energía a partir del uso de recursos no renovables es la nuclear, que se usa para generar electricidad. La energía nuclear se produce a partir de la fisión nuclear o del rompimiento del núcleo de los átomos de elementos pesados (fusión nuclear), como algunos tipos de uranio y plutonio. Si a los núcleos de estos elementos se les bombardea con neutrones, se vuelven inestables y se rompen, liberando más neutrones en el proceso, que a su vez romperán núcleos de otros átomos. Esta reacción en cadena se aprovecha para producir energía eléctrica; sin embargo, aunque con este proceso se producen enormes cantidades de energía a bajo costo, los elementos fisionables producen material radiactivo que dañaría la salud de los seres vivos si no se almacenan de manera adecuada. Los recursos energéticos renovables son aquellos que prácticamente se consideran inagotables, porque las fuentes naturales de las que provienen se renuevan de forma continua, o si se agotaran, no sería posible la vida en la Tierra. Ejemplos de recursos renovables son la energía solar, la de los vientos (eólica), la del océano, la proveniente de la biomasa (materia orgánica) y la geotérmica; esta última aprovecha el calor de las profundidades terrestres para la obtención y el aprovechamiento de energía. Hoy en día, estas fuentes contribuyen poco al gasto mundial de energía en comparación con los métodos convencionales, como se llama a los procesos de obtención de energía a partir del uso de recursos no renovables. ¿Por qué se sigue dependiendo de los recursos no renovables? Se debe a varias razones, entre ellas, que en general los métodos convencionales resultan más baratos y, a corto plazo, tienen una mayor disponibilidad. En cambio, la inversión inicial para el aprovechamiento de fuentes de energía renovables suele ser costoso y su disponibilidad está sujeta a factores climáticos y de almacenamiento. El uso de cantidades de energéticos cada vez mayores, ha traído grandes beneficios a la sociedad; por ejemplo, encender un foco para iluminar una estancia; utilizar distintos medios de transporte, como automóviles, autobuses, trenes o aviones para ir de un lugar a otro y recorrer grandes distancias en poco tiempo; cocinar y conservar nuestros alimentos, refrigerarlos, molerlos, batirlos, cortarlos, etc. Pero el acceso a la tecnología que nos proporciona una mejor calidad de vida, trae consigo un costo ambiental, como la contaminación que producen los procesos involucrados en la producción de un aparato eléctrico y los empaques que se convierten en basura, así como el gasto excesivo de energético para mantener funcionando los equipos, aun cuando no se empleen.

 

CUESTIONARIO:

1.     ¿Qué es un recurso energético?

2.     ¿Cómo se clasifican los recursos energéticos?

3.     ¿Por qué reciben el nombre de recursos energéticos no renovables?

4.     Menciona ejemplos de recursos energéticos no renovables.

5.     ¿Cómo se obtiene la energía nuclear?

6.     ¿Cuáles son los inconvenientes de la energía nuclear?

7.     ¿Por qué reciben el nombre de recursos energéticos renovables?

8.     Menciona ejemplos de recursos energéticos renovables.

9.     ¿Por qué no se emplean en gran medida los recursos energéticos renovables?

10.  ¿Cuáles son los beneficios del empleo de energéticos?

11.  ¿Cuáles son los daños al ambiente que ocasiona el empleo de la tecnología?

12.  Tú, ¿cómo puedes colaborar a disminuir los daños al ambiente por el empleo de tecnología?

 

EJERCICIO: Realiza un dibujo de cada uno de los tipos de energía y escribe si es renovable o no renovable.

ACTIVIDAD 3: CONSUMO SUSTENTABLE DE LA ENERGIA

 

 

CONSUMO SUSTENTABLE DE LA ENERGIA   Es un hecho que nuestro estilo de vida  y el aumento de la población demanda, cada vez más, la utilización de más recursos energéticos. Por ello, es importante considerar, cuáles son las fuentes de energía disponibles y las implicaciones de su producción y transporte. El uso generalizado de estos combustibles plantea serios problemas, ya que además de que los recursos no renovables pueden terminarse, tienen efectos contaminantes graves, como el cambio climático, el adelgazamiento de la capa de ozono, la pérdida de la biodiversidad y la generación de deshechos, entre otros. Por lo que es una necesidad apremiante diversificar las fuentes de energía que usamos y aprovechar las fuentes renovables. Esto se debe a que el desarrollo económico y social de los países se relaciona con el consumo de energía. El reto que tenemos hoy en día es el de alcanzar un consumo sustentable, para lograr satisfacer las necesidades de todos los seres humanos, sin poner en riesgo la satisfacción de las necesidades de las generaciones futuras. Es ineludible la necesidad de buscar un equilibrio entre el uso eficiente de la energía, la conservación de los recursos energéticos y el impacto ecológico que conlleva su aprovechamiento. Los problemas globales son resultado de problemas locales y, por tanto, muchos disminuirían si cada comunidad o individuo toma conciencia de cómo puede contribuir el uso eficiente de la energía.

 

CUESTIONARIO:

1.     ¿Cuáles son los problemas ambientales que puede ocasionar el empleo de energía?

2.     ¿Qué tipo de fuentes de energía nos aconsejan emplear para evitar los problemas ambientales?

3.     ¿Qué se entiende por consumo sustentable de energía?

4.     ¿Cuáles son los tres factores que deben de tenerse en equilibrio para hablar de consumo sustentable de energía?

5.     Tú, ¿qué acciones puedes hacer para contribuir al uso eficiente de la energía?

 

EJERCICIO: Indica que acciones son sustentables y cuáles no.

1.     Trasladarse en  bicicleta.

2.     Recorrer distancias pequeñas en auto.

3.     Compartir el auto para desplazarse.

4.     Emplear focos ahorradores.

5.     Reutilizar envases y bolsas de plástico.

6.     Preferir productos que tienen una gran cantidad de empaques.

7.     Emplear las hojas del cuaderno para rayonear o hacer avioncitos.

8.     Reutilizar cuadernos a los que le sobren hojas sin usar.

9.     Minimizar el uso de aparatos electrónicos.

10.  Mantener todas las luces encendidas.

 
 

EJERCICIO: Menciona otras acciones que sean sustentables.

 

 

 

 

 

 

ANALISIS DE LECTURA.

 

 

 

 

 

 

PLANTBOTTLE   Como parte del compromiso de Ciel con el cuidado del medio ambiente y el uso adecuado de los recursos naturales, la marca de agua de Coca-Cola produce para todo México PlantBottle®, envase hecho con 30% de BioPET, lo que la convierte en la primera botella para agua en el país hecha parcialmente de plantas. El nuevo envase de Ciel tiene la misma apariencia, peso, vida útil y composición química que las existentes, excepto que desde el cultivo de las materias vegetales para su elaboración hasta la producción de la resina, su huella de carbono es 20% menor que la de un empaque de PET regular. El material vegetal que se utiliza para la elaboración de PlantBottle® proviene de melaza, un subproducto de la producción de azúcar de caña. También se está trabajando en el desarrollo de tecnologías que permitirán utilizar otros materiales de plantas, como trozos de madera o tallos de maíz. Ciel lanzó “Dale la Vuelta” en 2010, una plataforma de comunicación que motivó a las personas no sólo a mantenerse hidratadas sino también a cuidar el planeta mediante la disposición adecuada de las botellas de PET. Desde entonces, ha creado distintas iniciativas con las cuales busca mostrar los distintos usos que puede tener el PET, desde la reutilización de las botellas para crear nuevas, hasta la transformación en bancas, playeras y joyería. Ciel es parte del compromiso de Coca-Cola por hacer una diferencia positiva en el mundo a través de la plataforma de sustentabilidad Viviendo Positivamente. Por ello, desde 2010, ha buscado invitar a la gente a valorar el uso del PET en beneficio de nuestro planeta y ahora utilizará PlantBottle® que ayudará a reducir su huella de carbono. Recientemente se anunció la alianza de Coca-Cola con JBF Industries con el fin de aumentar la producción del material vegetal que utiliza la compañía para la elaboración de sus envases PlantBottle®. A través de esta alianza se eliminará el equivalente a 690,000 toneladas métricas de dióxido de carbono o el equivalente al consumo de 1.5 millones de barriles de petróleo al año. Gracias a su uso en nuestro país, tan sólo en 2011 se evitó la emisión de 5,500 toneladas de dióxido de carbono, equivalente a retirar de circulación alrededor mil vehículos.

 

CUESTIONARIO:

1.     ¿Con que tipo de materiales se elabora, parcialmente, PlantBottle?

2.     ¿Qué material se redujo en la elaboración de PlantBottle?

3.     ¿Qué material vegetal se emplea para elaborar PlantBottle?

4.     ¿Qué cantidad de dióxido de carbono se eliminó en nuestro país en el 2011 al producir PlantBottle?

5.     ¿Cuál es el equivalente de autos que dejan de circular a la cantidad de dióxido de carbono que se dejó de generar?

6.     ¿En qué nos beneficia este tipo de acciones?

7.     Menciona tres tipos de ondas electromagnéticas y sus aplicaciones.

8.     ¿Cuál es la diferencia entre un recurso energético renovable y uno no renovable?

9.     ¿Qué tipo de recursos energéticos empleamos en mayor cantidad actualmente?

     10. Menciona tres acciones que puedes realizar para el aprovechamiento sustentable de la energía.