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miércoles, 3 de abril de 2013

El planeta y el ser humano: Tema 5-13; Producción y consumo de energía, Atlas Geografía Universal, Quinto Grado.

Producción y consumo de energía

Las plantas geotérmicas se localizan en zonas de actividad volcánica
para transformar el calor interno de la Tierra en energía eléctrica.

Los procesos industriales dependen de la producción
y abasto de materias primas y de las fuentes de energía;
éstas son, por ejemplo, las caídas de agua o el movimiento
de la superficie marina, el calor que sale de la tierra en un géiser
y el viento, entre otras. Estas fuentes naturales generan distintos
tipos de energía: hidráulica, térmica y eólica, que a su vez se aprovechan
para generar energía eléctrica. La producción de energía está considerada
dentro del sector secundario de las actividades económicas y resulta
indispensable para transformar las materias primas en productos
manufacturados.

Fuente: Atlas of the World, Oxford University Press, 1999.
Como se puede observar, la economía actual del mundo
aún se basa en la utilización masiva del petróleo como principal
fuente de energía.

Además de las fuentes de energía existen recursos  energéticos
como el carbón, el petróleo y el gas natural, que se extraen  de
yacimientos subterráneos y se emplean como materias primas o bien
como combustibles, es decir, como sustancias que al
quemarse se transforman en energía para mover máquinas.
Como materia prima, el carbón es indispensable
en la producción de acero; del petróleo se derivan
plásticos, aceites y gasolinas; el gas natural se
emplea sobre todo en los hogares como combustible.

La industria siderúrgica, al fundir carbón, procesa
el hierro a altas temperaturas para producir acero.

Descargar Gráfica:
Principales países que producen y consumen energía.
Fuentes: Energy Information Administration, EUA, 1999 y 2000; OPEP, 1999;
Secretaría de Energía de México, 1999. En el caso del petróleo, el consumo
es mayor a la producción debido a que los países cuentan con reservas que
emplean para satisfacer sus necesidades diarias.

jueves, 24 de noviembre de 2011

Funcionamiento del circuito eléctrico y su aprovechamiento, Tema 2, Bloque 4, Ciencias Naturales, Quinto Grado.

Durante el desarrollo de este
tema obtendrás conclusiones
acerca del funcionamiento
de un circuito eléctrico
y reconocerás sus componentes
como conductores o aislantes.
También identificarás
aplicaciones del circuito eléctrico
y las transformaciones de la
electricidad en la vida diaria.



Funcionamiento del circuito
eléctrico y su aprovechamiento
En los días de tormenta, ¿oyes primero el
trueno o ves primero la luz del rayo? En realidad
percibes la luz del rayo y después de unos
segundos oyes el trueno, que es el sonido que
aquél genera. Eso significa que la luz viaja
mucho más rápido que el sonido. La luz de los
rayos tiene un origen eléctrico, así como varios
fenómenos que estudiarás en este tema.

Rayo, descarga eléctrica que se produce en la atmósfera.
_________________________
Construye un circuito eléctrico
Construye, observa y razona.
Materiales:
• Un foco de 1.5 volts
• Un socket para el foco
• Una pila de 1.5 volts
• 1/2 metro de cable del número 16
• Tijeras
• Cinta aislante
Trabajen en equipo.
Corten el cable en dos partes iguales.
Usen las tijeras para quitar 1 cm del
plástico aislante del cable en ambos
extremos de cada parte. En las cuatro
puntas quedarán expuestos los alambres
conductores de electricidad.
Unan el extremo de uno de los cables
a uno de los extremos de la pila y el otro
al socket. Hagan lo mismo con el otro
cable, como se observa en la figura.
Retiren uno de los cables que están
conectados a la pila y observen lo que
sucede.
Contesten las siguientes preguntas
considerando los resultados anteriores.
¿Para qué sirve cada uno de los
materiales del circuito?
Cuando están conectados los dos
cables a la pila y al foco, la corriente
eléctrica está circulando por todos los
componentes del circuito. ¿Qué sucede
al retirar uno de los cables?
¿Qué función tiene un apagador como
los que hay en tu casa?
En grupo comenten sus resultados.

Medidas de seguridad
Un gran número de accidentes son provocados por el mal manejo
o la descompostura de aparatos eléctricos, por lo que es importante
atender las siguientes medidas al trabajar con electricidad:
• Asegúrense de hacer estos experimentos con vigilancia y ayuda
del maestro o de sus padres.
• Sigan las instrucciones que se les indiquen. Si tienen dudas,
pregunten.
• Avisen inmediatamente si se presenta cualquier tipo de accidente,
por muy pequeño que sea.
• No hagan experimentos con la corriente eléctrica de los enchufes;
háganlos sólo con pilas.

La energía eléctrica hace posible que funcione una
gran variedad de aparatos; se desplaza a través
de materiales como los cables, llamados conductores,
y se puede producir en plantas generadoras de
corriente. En la actividad anterior la fuente de energía
eléctrica es la pila que genera electricidad.
Los circuitos eléctricos se construyen con
generadores, conductores y dispositivos como


un foco o una licuadora. Si no están
conectados no hay corriente
y, por tanto, el foco no se prende
o la licuadora no funciona. Cuando se
mantienen conectados los aparatos
domésticos, consumen energía eléctrica.


¿Conductores o aíslantes?
Clasifica, comprueba y analiza.
Materiales:
• El circuito eléctrico que armaron
en la actividad anterior
• Un clavo
• Un trozo de madera
• Un pedazo de papel de aluminio
• Un pedazo de plástico
• Un pedazo de papel
• Una moneda
• Un pedazo de cartón
• Grafito de lápiz
• Un clip
• Una base de madera
Trabajen en equipo.
Para evitar un accidente coloquen los materiales
sobre una base de madera en el momento de realizar la
actividad.
Usen el circuito eléctrico que armaron
en la actividad anterior.
Retiren uno de los extremos del cable conectado a la pila.
Conecten el cable libre al clavo y toquen con el lado
opuesto del clavo el extremo libre de la pila.
Realicen el mismo procedimiento con cada uno de los
materiales que se mencionan en la tabla siguiente.
Observen con qué materiales enciende el foco.
Completen el siguiente cuadro, indiquen en la primera columna
Sí o No y marquen con una ( ✔ ) si es conductor o aislante.
Contesten la siguiente pregunta considerando
los resultados del cuadro.
¿Por qué encendió el foco con algunos
materiales y con otros no?
Entre equipos comenten sus respuestas y
escriban en su cuaderno una conclusión grupal.
Ahora consideren lo siguiente: en un
juego varios niños formados en círculo
juegan a pasarse la pelota, de repente
se integran al círculo, dos adultos que no
comprenden el juego y eso interrumpe el
paso de la pelota. Si relacionamos este
juego con la circulación de la corriente
eléctrica, ¿a qué se debe que el foco no
encienda con algunos materiales?
_________________________

Los materiales tienen distintos grados
de conductividad eléctrica, es decir, permiten o no
el paso de la corriente eléctrica con determinada
facilidad. Considerando esta propiedad, los materiales
se clasifican en conductores y aislantes.
Los materiales que conducen la electricidad con
mayor facilidad son los metales: oro, plata, cobre,
aluminio, zinc, latón, hierro, entre otros, mientras que
materiales como la madera, el hule y el vidrio no lo
hacen.
El cableado eléctrico de tu casa y tu escuela está
hecho de cobre. Los electricistas utilizan guantes de
carnaza y herramientas para evitar que la corriente
eléctrica pase a su cuerpo y sufran un choque eléctrico
(también llamado “toque” ) que les cause daño. Otra
forma de evitar accidentes con los cables eléctricos es
recubrirlos con plástico.


La energía eléctrica que hace
funcionar algunos aparatos que
utilizamos en la casa, en las escuelas
y en las fábricas proviene de distintas
fuentes. ¿Conoces algunas de ellas y
cómo funcionan dichos aparatos?

Reloj digital accionado por una pila.

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En las plantas o centrales
eléctricas se genera
la corriente eléctrica. Algunas
centrales eléctricas utilizan
carbón como combustible
para calentar agua. El vapor
que sale de los calentadores
pone en movimiento las aspas
de grandes turbinas y las hace
girar, lo que origina que la
energía calorífica se transforme
en mecánica y ésta en eléctrica.
La energía que así se obtiene
se distribuye a través de
conductores para que llegue
a los hogares, fábricas,
establecimientos y demás
lugares donde se requiere.
Presa hidroeléctrica. Texolo, Xico, Veracruz.


Central eléctrica. México.


Un dato interesante
El corazón bombea sangre a todo el
cuerpo; esta acción la percibimos
como latidos. En algunas personas,
por problemas de salud, el corazón
deja de latir y con esto puede
sobrevenir la muerte. En algunos
procedimientos de emergencia por
paro cardiaco se emplea un aparato
que libera una descarga eléctrica
controlada en el pecho del paciente,
misma que puede restablecer el
latido de su corazón. Este aparato
se llama desfibrilador.
El uso de este aparato es seguro
para el operador y para el paciente,
siempre y cuando se use siguiendo
las instrucciones del fabricante
y se aplique adecuadamente.
Procedimiento para restablecer el ritmo
cardíaco con el uso de energía eléctrica.
_________________________

jueves, 10 de noviembre de 2011

Importancia de la energía, su transformación e implicaciones de su uso, Bloque 4, Tema 2, Ciencias Naturales, Sexto Grado.

Durante el desarrollo
de este tema
aprenderás acerca de
la importancia
de la energía y sus
transformaciones
para mantener la
vida, así como para
las actividades
humanas.
También analizarás
el impacto ambiental
de los procesos de
obtención y consumo
de energía eléctrica
y térmica.

Importancia de la energía,
su transformación e
implicaciones de su uso

Importancia de la energía
La energía se encuentra en todas partes, por ejemplo en
los seres vivos, los alimentos, el agua y el viento. Los seres
humanos hemos aprendido a extraerla de diversas fuentes y
utilizarla mediante la tecnología.
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El recipiente solar
Construye, observa y compara.
Materiales:
• Dos recipientes de plástico limpios,
vacíos y con tapadera
• Pintura negra y blanca
• Papel aluminio
• Una brocha
• Agua
Organícense en equipos.
Pinten un recipiente por fuera con
pintura negra, incluyendo la tapa.
Hagan lo mismo con el otro recipiente
pero con pintura blanca.
Forren el interior de cada recipiente y la
tapa con papel aluminio.
Coloquen agua dentro de cada
recipiente.
Déjenlos expuestos al Sol, en un lugar
seguro, durante una hora.
Antes de continuar con la actividad,
contesten estas preguntas en su cuaderno.
¿Qué va a pasar en cada recipiente? ¿Por
qué?
Después de transcurrido el tiempo,
¿qué le sucedió al agua contenida en cada
recipiente después de exponerla al Sol?
¿Por qué sucedieron estos cambios en el
agua?

(Estufa solar.)
El Sol es la fuente principal de calor y luz de
nuestro planeta, la puedes utilizar para calentar
agua para bañarte, secar la ropa, cocinar algún
alimento o hacer que se mueva algún objeto.
Para tomar las mejores decisiones sobre el
uso de las fuentes de energía, es importante
conocer cómo se transforma.
____________________________

Agua hervida que muestra la ransformación
de la energía calorífica en energía mecánica.

Transformaciones de la energía
Cualquier tipo de energía puede
transformarse en otro, cumpliendo
con la ley de conservación de la
energía: por ejemplo, cuando
la energía eléctrica pasa por el
filamento de un foco produce luz
y calor. Por otra parte, las plantas
verdes que observas en tu localidad
transforman la energía luminosa
del Sol, mediante el proceso de la
fotosíntesis, en energía para su
desarrollo. Esta energía se almacena
en un tipo de azúcar, la glucosa.

La energía en tu vida cotidiana
Identifica, relaciona y concluye.
1. De acuerdo con la descripción en cada recuadro,
identifica y escribe el tipo o tipos de energía que
representa, analiza el ejemplo resuelto.

Compara los resultados con tus compañeros y discute,
¿por qué en algunos casos puede estar presente más de
un tipo de energía?
2. En el siguiente cuadro correlaciona los diferentes
tipos de energía con la fuente o fuentes de origen. Marca
el recuadro de la respuesta con una X. Revisa el ejemplo

Discute con tus compañeros, y con la ayuda de tu
profesor explica:
¿Cuál es la importancia de que existan diferentes
fuentes y tipos de energía?
____________________________
Globo aerostático sobre San Miguel de Allende, Guanajuato.



La energía se manifiesta de diferentes
formas, provocando cambios en las cosas.
Por ejemplo, la energía química de un cerillo
se transforma en luminosa y en calorífica
cuando se quema.
La energía eléctrica que hace funcionar
a algunos aparatos proviene de distintas
fuentes, como el gas, el carbón o el petróleo,
aunque algunas se usan más que otras.
¿Conoces el porcentaje de energía que
proviene de estas fuentes? ¿Sabes qué
problemas están causando al ambiente la
explotación y el uso de estas fuentes de
energía? Averígualo en la siguiente actividad.


Implicaciones en el ambiente de
la obtención de energía a partir
de diversas fuentes
La energía que requerimos para cubrir nuestras
necesidades como sociedad, la obtenemos de la
combustión de carbón y combustibles fósiles como
el gas natural y el petróleo, así como del movimiento
del agua (energía hidráulica) y, en menor medida, de
reacciones nucleares (energía nuclear) y de la biomasa.
El consumo constante de estos recursos naturales
ha podido satisfacer muchas necesidades humanas,
pero como consecuencia de la combustión, los niveles
de emisiones generados han alterado la atmósfera.
La transformación de los recursos provoca su
agotamiento, erosión y desaparición de muchas
especies. Se presenta un impacto al ambiente por los
contaminantes generados, al combinarse con el aire,
agua y el suelo al presentarse algún proceso natural
como la lluvia.
Ante la realización de las mismas prácticas para
obtener energía y la acumulación de cambios al
ambiente, la población humana está expuesta al
deterioro de ciertos aspectos durante su vida, como
la salud.



Porcentajes de energía que se obtienen de los diferentes tipos de fuentes
Investiga, analiza y reflexiona.
Elabora en tu cuaderno una tabla como ésta e investiga en libros, revistas, enciclopedias o internet los porcentajes
de energía que se obtienen de los siguientes tipos de fuentes en México y en el mundo.

De acuerdo con la información que obtuviste, ¿de qué fuente se obtiene la mayor cantidad de electricidad en
México? ¿Y en el mundo?
Después de analizar la información de la tabla, ¿consideras que la producción de energía está dañando el
ambiente? ¿Por qué?
____________________________

miércoles, 9 de noviembre de 2011

Aprovechamiento de la energía, Bloque 4, Tema 3, Ciencias Naturales, Sexto Grado.

Al desarrollar este tema realizarás
acciones para aprovechar
responsablemente la energía en las
actividades cotidianas.
También aprenderás acerca de las distintas
fuentes de las que se obtiene la energía.



Aprovechamiento de la energía
Importancia de la energía
La población va en aumento y por tanto requiere de
mayor energía para satisfacer sus necesidades. Al
generar más energía, también aumentan los daños
ambientales. ¿Qué podemos hacer para resolver este
problema?


Investigación de campo
Investiga, ordena y argumenta.
Organícense en equipos y planteen algunas preguntas a su comunidad escolar con el propósito de
investigar el uso que le dan a los combustibles y a la electricidad, así como la aplicación de medidas
prácticas que favorecen el consumo responsable de la energía eléctrica. Apliquen el cuestionario por escrito
o hagan una entrevista.
Pueden elaborar sus propias preguntas o utilizar las siguientes:
¿Consideras que el uso que le das a los aparatos es el adecuado para no desperdiciar energía?
¿Con qué fuentes de energía funcionan?
¿Cómo favorecer un consumo responsable de energía?
Concentren las respuestas en una tabla como la siguiente:

Presenten sus resultados a sus compañeros y preparen un panel de discusión para llegar a una
conclusión sobre el uso que se da a la energía eléctrica.
Comparen las medidas que propusieron los entrevistados para favorecer el consumo responsable de
energía y hagan una sola lista con las medidas sugeridas.
Escriban las preguntas y respuestas en su cuaderno. Cada equipo comentará y argumentará sus
respuestas para llegar a una conclusión.
___________________________


Es apremiante inventar nuevas tecnologías que
favorezcan el uso de fuentes alternativas de
energía que no contaminen y cuyo costo no sea
elevado.
El problema se ha vuelto complejo y
es necesario que todos participemos para
resolverlo. La Comisión Nacional para el Ahorro
de la Energía (conae) y el Fideicomiso de Apoyo
al Programa de Ahorro de Energía del Sector
Eléctrico hacen algunas sugerencias para
llevarlas a cabo y donde tú puedas participar o
proponer que las realice un adulto:


- Sustituir los focos incandescentes por focos
fluorescentes compactos, porque éstos
proporcionan el mismo nivel de iluminación,
duran 10 veces más y consumen cuatro
veces menos energía eléctrica.




- En el lavado de la ropa, juntar la necesaria para
que la tina de la lavadora se llene al máximo de
su capacidad según indica el instructivo.




- Disminuir el consumo energético de los
refrigeradores llevando a cabo las siguientes
acciones: sellar perfectamente la puerta; colocar el
refrigerador lejos de la estufa u otra fuente de calor;
abrir la puerta lo menos posible; limpiar cada dos
meses el cochambre que se acumula en la parte
posterior; dejar que se enfríen los alimentos antes de
meterlos en él; descongelarlo con regularidad.


- Apagar y desconectar los aparatos eléctricos
como el radio, la televisión, los videojuegos,
hornos de microondas, minicomponentes,
computadoras, entre otros, cuando no se
usen.




- Planchar la mayor cantidad de ropa
utilizando el nivel de calor bajo, y no dejar
conectada la plancha si no se usa.

- Mantener limpios los aparatos eléctricos

como la aspiradora y el tostador.










Otras sugerencias son:
- Revisar que en tu instalación eléctrica no existan
puntos calientes o “fugas a tierra”.
- Nunca conectar varios aparatos en un mismo
contacto.
- Aprovechar al máximo la luz natural.
- Mantener siempre cerrados los “pilotos” y utilizar
encendedores (largos) para encender la estufa.
- Cocinar en olla de presión, pues reduce el tiempo de
cocción a la mitad.
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Fuentes de energía convencionales
¿Alguna vez te has preguntado cómo se produce la energía
eléctrica?
La energía eléctrica que se utiliza se genera en algunos
lugares llamados plantas o centrales eléctricas.


Presa en Estados Unidos, donde el agua almacenada se
usa para abastecer una central hidroeléctrica.




Muchas de estas centrales eléctricas utilizan
carbón como combustible para calentar el
agua. El vapor que sale de los calentadores
hace girar las aspas de grandes turbinas. Estas
turbinas se encuentran conectadas a otras
máquinas llamadas generadores, que producen
electricidad al ponerse en movimiento. La
energía que se genera en la central eléctrica se
transmite a todas partes a través de
cables elaborados con materiales que
permiten el paso de la electricidad.
Este tipo de central se llama
termoeléctrica, porque utiliza el calor
como fuente de energía. En México
la mayoría de las centrales utiliza
petróleo y gas.






Otros tipos de centrales generadoras de
energía son la hidroeléctrica, la eólica y
la nuclear.
En nuestro país tenemos una
central nucleoeléctrica en el estado de
Veracruz, que cuenta con dos unidades
generadoras y produce energía eléctrica
desde 1990.




Planta nuclear de Laguna Verde.
Veracruz, México.





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Fuentes de energía alternativa
Debido a que las fuentes
convencionales de energía utilizan
recursos no renovables (carbón,
petróleo y gas) que algún día se
agotarán, se han buscado otras
fuentes que produzcan energía
eléctrica sin que contaminen ni
alteren el ambiente y por tanto, no
afecten a la sociedad.
Hasta el momento algunas
fuentes alternativas de energía
que se conocen son la solar, la
geotérmica, la eólica, la de biomasa
(desechos orgánicos) y la oceánica
(de las mareas y las olas).

Los espejos concentran la luz solar, para
generar electricidad. Nuevo México.

Las celdas solares (fotovoltaicas que captan la
luz) son fuentes alternativas de energía que se
utilizan en las viviendas.
___________________________

La energía solar se aprovecha principalmente para calentar el agua,
secar productos agrícolas y en la calefacción de viviendas y edificios
con ayuda de paneles o celdas solares, su uso no afecta al ambiente,
pero tiene la desventaja del alto costo en su instalación.


México ocupa el tercer lugar en el mundo en la producción de energía
geotérmica, en sus centrales de Cerro Prieto, Baja California, y Los Azufres,
Michoacán.

Los Azufres II, cerca de Morelia, Michoacán. El tubo
de vapor al frente es uno de muchos que llevan vapor a
alta presión desde la tierra hasta las plantas geotérmicas.
El vapor hace girar las turbinas para producir electricidad.
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La energía eólica es producida por el
movimiento del viento. Es una fuente inagotable
de energía a bajo costo que no contamina,
pero su disponibilidad depende de las zonas
con corrientes de aire y los altos costos en su
instalación.
La energía que se obtiene de la biomasa se
genera en un biodigestor a partir de los residuos
orgánicos, por ejemplo de la basura, el excremento
de animales y seres humanos, que producen
principalmente gas metano (gas natural).
La energía oceánica o maremotriz se obtiene
a partir de las corrientes de los océanos, olas y
mareas.
La energía geotérmica es el calor generado por
la Tierra. Se obtiene de depósitos subterráneos
que atrapan agua y vapor. Para mantener
caliente una casa es suficiente el calor generado
a 10 metros de profundidad, pero para generar
electricidad se requiere extraerlo de dos a diez
kilómetros con temperaturas de 70 a 600°C

Convertidor de energía oceánica. La fuerza de las corrientes rota
el convertidor y genera electricidad. Las turbinas oceánicas son más
confiables que las de viento, ya que el cambio de marea es constante
y predecible.


El vapor se desplaza por conductos naturales o por
perforaciones, sus usos son: generar energía para mover
las aspas del generador para producir electricidad,
aguas termales en balnearios, calefacción, extracción de
minerales de manantiales y en invernaderos y criaderos de
peces. Este sistema tiene poco efecto en el ambiente y un
gran ahorro energético y económico

Energía geotérmica en el complejo de Cerro
Prieto, cerca de Mexicali, México.
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Fuentes alternas
Investiga, analiza y reflexiona.
En equipos, con la información anterior y la que investiguen en libros, revistas, enciclopedias, internet, entre
otros recursos, llenen la tabla e indaguen cuáles fuentes ya se aprovechan en el país y qué otras pueden explotarse.
(Molinos de viento en el parque eólico Tehachapi,
en California, una de las mayores plantas de
generación de electricidad eólica en el mundo.
La 
energía eólica es una importante alternativa
ecológica, junto con otras fuentes de energía
renovables.)



Utiliza la siguiente tabla

realicen un análisis
comparativo de los beneficios

y las desventajas del uso de fuentes
alternativas de energía.
Con ayuda de su profesor organicen
un panel de discusión en el cual el
grupo se divida en dos equipos, cada
uno con un representante.
Obtengan conclusiones grupales y
con la ayuda de su profesor elaboren
un folleto de divulgación sobre las
fuentes alternativas de energía.
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