Importancia de las transformaciones temporales y permanentes de los materiales, Bloque 3, Tema 2, Ciencias Naturales, Sexto Grado.

Durante el desarrollo
de este tema
distinguirás las
transformaciones
temporales de las
permanentes que
suceden en algunos
fenómenos naturales.
También reflexionarás
sobre cómo
afectan estas
transformaciones
a la Naturaleza y
tu vida cotidiana,
y analizarás sus
beneficios y riesgos.

Importancia de las 

transformaciones

temporales y 

permanentes de

los materiales.

¿Has observado cómo cambian algunos materiales
en la Naturaleza? ¿Qué cambios se presentan en los
materiales por acción del tiempo o del ambiente? ¿Qué
tipo de cambios ocurren y cómo suceden?

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Vuelvo a ser el mismo
Observa, analiza y reflexiona.


Materiales:
- Una barra de mantequilla
- Un cubo de hielo pequeño
- Una porción de arcilla
- Agua
- Un pedazo de papel
- Encendedor o cerillos
- 2 clavos
- Una pila eléctrica de 9 volts
- Tierra húmeda
- 2 trozos de alambre de 10 cm cada uno
- Un vaso

Fase I
Coloca la barra de mantequilla y el hielo unos minutos
al Sol. Observa lo que les sucede y contesta las
siguientes preguntas:
¿Qué le pasó a la mantequilla?
¿Qué le sucedió al hielo?
¿Los materiales empleados se transformaron en
otros? ¿Qué fue lo que cambió en ellos?
¿Qué provocó ese cambio?
Ahora mezcla la arcilla con el agua hasta obtener
una masa moldeable y haz una bolita con ella.
Moldea la figura que desees con la bolita.
Convierte de nuevo en una bolita la figura
moldeada.
Al moldear el barro, ¿se convirtió en otro material?
¿Qué fue lo que cambió mientras moldeabas la masa
o la figura que realizaste?
Fase II
Pídele a tu profesor que queme el pedazo de papel.
¿El papel se convirtió en otro material?
¿Qué se obtuvo una vez que el papel se consumió?
¿Puede volver a ser papel el material obtenido
después de que se quemó?
Construye con los clavos, el alambre, la pila y
la tierra un circuito como el que se muestra en la
imagen, y dos horas después saca los clavos de la
tierra.

¿Qué sucedió con cada uno de los clavos?
¿Siguen siendo de hierro los dos?
¿Puedes regresarlos a su estado original?
¿Qué semejanzas o diferencias encuentras entre
lo que ocurrió a los materiales de la fase I y los de la
fase II?



Los materiales pueden cambiar de forma sin
dejar de ser lo que son; estos cambios son
temporales. Por ejemplo, si calentáramos lo
suficiente el agua que obtuvimos cuando se
derritió el hielo, herviría y obtendríamos vapor.
El agua pasaría de un estado a otro, pero
nunca dejaría de ser agua.
Existen cambios que provocan que los
materiales dejen de ser lo que antes eran
y otros que permiten a los materiales
regresar a su estado inicial. Estos cambios
son permanentes y temporales. En las
transformaciones o cambios permanentes
los materiales no pueden regresar a su
composición original, por ejemplo al cocinar
carne cruda, su composición cambia; aunque
le sigamos llamando carne, ahora tiene
características diferentes. Un cambio temporal
es cuando el agua pasa del estado líquido
al sólido o hielo, posteriormente al entrar
en contacto con el Sol o exponerse a una
temperatura alta, regresa al estado líquido.
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El ciclo hidrológico

El agua es la única sustancia presente sobre la Tierra

en cantidades importantes en sus tres estados: líquido,

sólido y gaseoso. Existen océanos y casquetes polares

de kilómetros de profundidad, y una parte importante

de la atmósfera es vapor de agua. A continuación verás

cómo se transforma el agua al pasar de un estado a otro.

Un dato interesante
Existe una aleación de níquel y titanio llamada
Nitinol que a temperatura elevada puede moldearse
hasta obtener una forma compleja, y luego puede
ser enfriada y doblada hasta que sea imposible
reconocerla. Cuando se vuelve a calentar recobra
su forma original, “recordando” cada curva y cada
ángulo. Un radiotelescopio de hasta 1.5 kilómetros
de diámetro hecho con este material podría ser
compactado y empacado en tierra y luego enviado
al espacio, donde se desplegaría al ser calentado
por el Sol.



Los cambios del agua
Observa, analiza y explica.

(Este ciclo les sirve a los seres vivos debido a que la
lluvia humedece los suelos,regula la temperatura
ambiental y permite la recarga de los mantos y depósitos
acuíferos como los lagos.)

Formen equipos y analicen la imagen anterior para

determinar si se presentan cambios permanentes o

temporales en el ciclo hidrológico. Fundamenten sus

respuestas.

¿Qué pasaría si uno de estos cambios fuera permanente?

¿Qué implicaciones tienen para la vida las diferentes

etapas del ciclo hidrológico?

¿Cómo afectan estos cambios al ambiente y a la vida

del ser humano?

Comenta las respuestas con tus compañeros.

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Evaporación
Observa, analiza y explica.

Materiales:

- 4 envases de plástico para agua

o refresco del mismo tamaño,

con tapas, de preferencia con

capacidad para más de un litro

- Un clavo o un punzón

- Tijeras

- Un popote flexible

- Pegamento para plásticos, silicón o

cinta adhesiva

- Agua sucia o de charco

- Una taza de cada uno de los

siguientes materiales: aserrín,

gravilla fina y grava gruesa

- Arena fina

Fase I

Organícense en equipos. Tomen uno

de los envases y háganle perforaciones

con el clavo a lo largo de un costado,

como se muestra en la figura.

Tomen otro envase y con las tijeras

corten un tercio de su costado de

manera longitudinal, dejando intactos

el fondo y la boquilla. Perforen la tapa

e introduzcan el popote doblado por

el orificio.

Peguen los envases de tal modo

que los orificios de uno queden dentro

del corte del otro (vean la figura).

Deben quedar perfectamente

sellados.

Agreguen el agua de charco al

envase de abajo y ciérrenlo. Noten el

olor y el color que presenta el agua y

anoten estas características.

Coloquen el dispositivo en una

superficie inclinada, dejando las

boquillas en el plano inferior y

expónganlo al Sol. Colecten en el

tercer envase (cortado como vaso) el

agua que sale por el popote.

Observen y registren lo que sucede

a lo largo de tres días.

¿Qué características tiene al final el

agua vertida en el vaso?

Expliquen el proceso por el que

pasó el agua.

¿Qué parte del ciclo hidrológico se

reprodujo en la actividad?

Fase II

Tomen otro envase de plástico con la

tapa puesta y solicítenle a su profesor

que lo corte cerca de la base, como

se muestra en la ilustración.

Ahora agréguenle el aserrín, la

arena, la gravilla fina y por último la

gruesa, formando capas.

Pidan a su profesor que le haga un

orificio a la tapa con un clavo.

Coloquen el envase y su

contenido con la tapa hacia abajo

sobre el envase que recortaron antes

a manera de vaso, y agreguen un

poco de agua sucia por arriba, como

se muestra en la figura.

Observen lo que sucede.

¿Qué características tiene ahora

el agua?

¿Para qué utilizarían el agua

filtrada?

¿En qué parte del ciclo

hidrológico identifican este proceso?

Un dato interesante

Se calcula que del agua existente en

nuestro planeta 97.5% está contenida

en los mares y los océanos y sólo

2.5% es agua dulce, realmente no es

que sepa dulce sino que tiene pocas

sales disueltas. De ese porcentaje

de agua dulce, 68.9% es agua de

glaciares y capas de hielo, 30.8%

se encuentra atrapada en depósitos

subterráneos profundos y sólo 0.3%

se localiza en lagos y ríos.

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La combustión

Todos los días observamos cómo se queman
muchos materiales como papel, gas y
madera, entre otros. Este fenómeno se llama
combustión y consiste en la combinación
de un material llamado combustible y el
oxígeno atmosférico. Como productos de esa
combustión se obtienen dióxido de carbono,
agua y energía calorífica. El ser humano
aprovecha este fenómeno para satisfacer
algunas necesidades, por ejemplo, mover
máquinas, cocer los alimentos o calentarse
durante el invierno.
Al quemar combustibles se obtiene energía,
pero también se liberan gases como el dióxido
de carbono, que contamina el ambiente.
De modo general, la combustión se puede
representar de la manera siguiente:
Combustible + oxígeno ▬► dióxido de carbono + agua + calor.
En ocasiones, la cantidad de oxígeno no
es suficiente y se produce una combustión
incompleta. En este caso se genera, además
de dióxido de carbono y agua, monóxido
de carbono y carbono sólido en forma de
hollín, que hace que se pinten de negro los
cuerpos cercanos al lugar donde se produce la
combustión.



Un dato interesante
Si un material se quema y todos los
productos de su combustión (humo,
cenizas, hollín, gas) son capturados y
pesados, todos juntos pesarán un poco
más que el material original, porque se
habrán combinado con oxígeno.

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Hollín y contaminación
Observa, identifica y analiza.

Materiales:

- Una vela

- Cerillos

- Un plato de cerámica o barro

- Pinzas o tenazas largas

Organícense en equipos, con la

supervisión de su maestro enciendan

la vela, agarren el plato con las tenazas

y pónganlo sobre la flama, a una altura

aproximada de 30 cm. Ahora colóquenlo

a una altura de 10 cm. Por último, bajen el

plato de modo que toque la flama.

Anoten sus observaciones.

¿Qué le sucedió al plato al colocarlo

sobre la flama, en cada una de las

situaciones?

Al consumirse, la vela libera un material,

¿sabes cuál es?

¿Qué material se fijó al plato?

¿Por qué sucedió esto?

¿El material fijado al plato también se

encuentra en el ambiente cuando ocurre

una combustión? Da algunos ejemplos.

Un automóvil de hidrógeno, funciona como uno eléctrico pero es alimentado 
por una pila de hidrógeno, el cual se combina con el oxígeno del aire en una 
celda para generar electricidad. Existen dos tipos de motores que emplean 
hidrógeno, los motores de combustión, que lo utilizan como si fuera gasolina,
es decir, lo queman en un motor de explosión, y los motores de conversión 
de pila de combustible, que utilizan el hidrógeno para producir electricidad.


Los materiales emitidos por la combustión en fábricas y
automóviles son dañinos para el ambiente, ya que se incorporan
a la atmósfera. Esto provoca contaminación en el aire y ocasiona
daños a la salud de los seres vivos.
Se están produciendo nuevos avances tecnológicos, como la
fabricación de vehículos eléctricos y de celdas solares, con el
propósito de reducir el consumo de combustibles que dañan
el ambiente.




Los automóviles solares están diseñados para funcionar con electricidad 
producida por paneles alimentados por la luz solar.
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