Semana 15: Examen y exposición.

En la última semana de clase realizamos el examen de la segunda parte de la asignatura y también la exposición de la secuencia sobre el proceso de nutrición en los seres vivos.

Semana 14: ¿Es extensible el modelo cinético-corpuscular a líquidos y sólidos?

En las sesiones de esta semana, las hemos dedicado a comprobar si el modelo cinético-corpuscular es también válido para los materiales en estado líquido y sólido. Para ello, pondremos en una tabla las características de los gases y si estas se cumplen en los otros dos estados:

A.10. Citad ejemplos de materiales conocidos que se presenten en diferentes estados (gaseoso, líquido y sólido). Indicad qué debe ocurrir para que se produzca el cambio.

Agua

• Estado sólido: al pasar el agua de estado líquido a estado sólido aumenta su tamaño por la forma en la que se organizan sus partículas (cristalización).
• Estado líquido: al pasar el agua de estado sólido a estado líquido, los enlaces de las partículas comienzan a romperse y estas se reorganizan siempre desde los extremos hacia el centro.
• Estado gaseoso: al pasar el agua de estado líquido a estado gaseoso, las partículas comienzan a escaparse en estado gaseoso desde los extremos hasta su centro como ya hemos comentado anteriormente. En este proceso primero ocurre la vaporización (las partículas más cercanas a la superficie comienzan a escapar) y posteriormente la ebullición (al alcanzar el punto de ebullición del agua, 100ºC, cualquier partícula puede escapar).

Fuente: FullQuimica.com

Además, aquí tenemos los nombres de los procesos que realizan las partículas de los objetos al pasar de un estado a otro:

Semana 13: Modelo cinético corpuscular: supuestos prácticos.

Las sesiones de la semana las dedicaremos a resolver los supuestos prácticos que aparecen en las diapositivas. Así pues, comenzamos con ellos:

A.5. Del matraz de la figura, que contiene aire, se extrae parte del contenido con una jeringa. Suponiendo que las partículas se pudieran "ver", representad cómo se "vería" el aire antes y después de haber extraído parte del mismo. ¿Y si se hubiera extraído todo?

Cuando sorbemos una bebida por una caña, ¿por qué sube la bebida a través de la caña?

En un principio, hay el mismo número de partículas dentro y fuera de la caña. Al eliminar (sorber) el aire que hay dentro de la caña, eliminamos con él las partículas y, por tanto, existen más partículas fuera que dentro. Esto hace que empujen la bebida hacia arriba y busquen un punto de salida, que es la parte superior de la caña. En definitiva, las partículas actúan cómo una prensa.

A.6. Si calentamos el matraz de la figura A), ¿Qué crees que le pasará al globo? Explica por qué. ¿Y en el caso de la figura B)?

Funcionamiento de una cafetera a partir del modelo cinético-corpuscular de la materia:

El funcionamiento de la cafetera es bien conocido. Se llena parcialmente de agua la vasija a presión y se pone al fuego. El agua caliente se eleva por el tubo hasta alcanzar el contenedor con el café. Mezclada con el café el agua caliente sale por la parte superior en forma de café líquido. Este proceso puede durar varios minutos. El agua fluye hasta que el nivel de agua disminuye hasta que su nivel cae por debajo del tubo. En este momento sólo vapor de agua puede ascender hacia arriba, produciendo el conocido “pitido,” señal sonora que nos advierte que el café está listo para ser servido.

Fuente: Blog:La Ciencia de la Mula Francis.

¿Por qué cambia la presión a 6.000 metros con respecto al nivel del mar? Experimento de la botella.

Si cogemos una botella a la altura del nivel del mar, la cerramos, y subimos a 6.000 metros de altura, podremos observar como se ha hinchado al llegar ya que las partículas de aire que hay una mayor cantidad de partículas dentro de la botella y por tanto más choques. Así pues, se ejerce más presión desde dentro de la botella hacia fuera que al contrario, y por eso está hinchada. Si realizamos el proceso de manera inversa, podremos observar como la botella al llegar a la altura del mar se encuentra más presionada.

Semana 12: Modelo cinético corpuscular

Una vez finalizadas las vacaciones, retomamos las clases después de dos semanas sin asistir debido a las ya mencionadas vacaciones de Semana Santa. En la única sesión de esta semana, recordaremos algunos aspectos acerca del modelo cinético corpuscular y también añadiremos otros aspectos.

Modelo cinético corpuscular: 

• Modelo que explica la propiedades de los gases. 
• El modelo cinético corpuscular nos dice que cuanto mayor sea el número de partículas y la velocidad a la cual se muevan dichas partículas, mayor será el número de choques entre las partículas y, por tanto, la fuerza que produzcan.
• Todos los materiales están formado por átomos y partículas.
• En los gases las moléculas están muy separadas entre sí.
• Las partículas siempre las encontramos en constante movimiento.

A estas características del modelo cinético corpuscular, vamos a añadirles dos conceptos nuevos: temperatura y presión.

• Temperatura: la temperatura de un material no es más que la medida de la velocidad a la que se mueven sus partículas. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad de las partículas y la fuerza del choque de las canicas con lo cual se separan más.
• Presión: la presión es la medida del número de choques que se producen entre las partículas y las paredes de un recipiente. Los gases ejercen fuerza sobre las paredes del recipiente que los contiene. En el experimento de la jeringuilla notamos muy claramente la fuerza que ejerce el aire encerrado sobre nuestra mano, y también observamos que al soltar el émbolo vuelve a su posición inicial, empujado por el aire encerrado.

La presión depende de la velocidad y del número de moléculas a una misma temperatura.

• Velocidad: si la velocidad de las moléculas aumenta, también aumenta el número de choques (presión).
• Número de moléculas a la misma temperatura: si el número de moléculas aumenta, también aumenta el número de choques (presión).

Dato:
En -273ºC (0º Kelvin) no se puede bajar más la temperatura porque las partículas dejan de estar en movimiento. Cero absoluto.

Enlace de interés: web del IES Leonardo Da Vinci con información acerca del modelo cinético corpuscular.
IES Leonardo Da Vinci - Modelo Cinético Corpuscular

Experimento acerca de la presión del aire

Semana 11: ¿Cómo son los materiales por dentro? II

En la única sesión de esta semana, la hemos dedicado a introducir la segunda parte del tema que estamos tratando, es decir, ¿cómo son los materiales por dentro?. En esta ocasión, vamos a centrarnos en comprobar las propiedades de los gases a través de experimentos que realizaremos en el aula.

Propiedades de los gases

• Los gases se pueden comprimir fácilmente debido a que las moléculas se encuentran muy separadas entre sí.
• Los gases se dilatan al calentarse ya que están en constante movimiento y se chocan todo el tiempo. Al calentarse se mueven a mayor velocidad y los choques a una velocidad mayor producen que las moléculas se separen más unas de las otras y, por consiguiente, ocupan más volumen.
• Los gases se difunden, es decir, resultan fáciles de mezclar y ocupan todo el espacio del que disponen.
• Los gases ejercen presión, es decir, fuerza sobre las paredes del recipiente en el que se encuentran.

Modelo cinético-corpuscular

Cuanto mayor sea el número de partículas y la velocidad con la que se desplazan, mayor será el choque entre ellas y, por ende, la fuerza.

Semana 10: La Materia II.

En las sesiones de esta semana, continuamos con el temario (explicaciones teóricas y actividades del programa guía o propuestos en clases) que venimos desarrollando durante las últimas semanas sobre la materia, el peso y el volumen. 

Actividad-8. Un trozo de material se coloca en la superficie de la Tierra, de la Luna y de Júpiter. ¿Qué podemos decir de su peso y de la "cantidad de materia" que tiene en cada sitio?

En primer lugar, vamos a dejar claros los conceptos de peso y masa:

• El peso es la fuerza con la que un objeto atrae a otro objeto hacia su centro (gravedad). En función del planeta en el que nos encontremos existirá una fuerza gravitatoria u otra. Se mide en Newtons (N).
• La masa es la "cantidad de materia" que tiene un objeto. Se mide en Kilogramos (kg).

Una vez definidos estos términos, podemos contestar a la pregunta planteada argumentando que el peso del material sí que sufrirá variaciones puesto que la fuerza gravitatoria es distinta en la Tierra, en la Luna y en Júpiter. Sin embargo la masa o "cantidad de materia" no variará independientemente del planeta en el que nos encontremos.

Actividad-9. ¿Qué pesará (fuerza) un astronauta de 70kg en la Tierra, en la Luna y en Júpiter? ¿Qué masa (cantidad de materia) tendrá en cada lugar?

Una vez que conocemos los datos de Newtons por Kilogramo realizamos las operaciones correspondientes y obtenemos los siguientes resultados:

• Peso en la Tierra: 686 N.
• Peso en la Luna: 112 N.
• Peso en Júpiter: 1813 N.

Actividad-10. Un astronauta va alejándose de la superficie terrestre... ¿Cuándo dejará de pesar?

No dejará de pesar en ningún momento ya que la Tierra sigue ejerciendo fuerza de atracción sobre el astronauta, aunque cada vez en un menor grado a medida que se vaya alejando de la Tierra.

Actividad-11 y Actividad-12. Analiza en qué medida las propiedades que hemos estudiado en el apartado anterior (volumen, peso y masa) lo son, también, de los gases. Exponed argumentos y ejemplos que apoyen vuestras opiniones.

Aunque no seamos del todo conscientes, vivimos en un mar de aire. Con lo cual, si pesamos en una báscula el peso del aire no obtendremos ningún resultado. Lo mismo ocurre si pesamos una bolsa llena de agua bajo del océano.

No obstante, al meter el aire en un recipiente cerrado, como puede ser una botella, podemos observar como si que varía el peso de la misma botella. Por lo tanto el peso del aire será la diferencia entre el peso de la botella con aire y sin aire.

Acividad-13. Describe el uso de algún material que se utilizan porque es "ligero" y otro porque es "pesado". ¿Qué pesa más la madera o el hierro?

El hecho de que dos objetos sean del mismo tamaño no quiere decir que tengan el mismo peso si están hecho de distintos materiales, por lo que deberemos de pesar el mismo volumen de madera que de hierro.

El cociente entre la masa de un objeto y su volumen (masa/volumen) es útil para operativizar la propiedad de los cuerpos que vulgarmente se llama "ligereza" o "pesadez", y que científicamente se llama densidad.

Actividad-14. ¿Qué crees que pesa más, una persona de 85kg o el aire que hay en el aula?

Semana 9: La Materia.

El lunes 27 de Marzo de esta semana realizamos el Parcial 1 de la asignatura, el cual tuvo 2 modelos diferentes (A y B), y en el que aparecieron preguntas/problemas sobre la materia que hemos visto desde el inicio de la asignatura hasta la última sesión previa al examen.

En la segunda sesión de la semana, realizamos un test previo a la introducción del tema de La Materia para conocer nuestros conocimientos previos antes de ver este tema a cuyas preguntas iremos dándole respuesta a lo largo de lo que nos queda de asignatura. Para comenzar, ponemos en común 30 nombres de elementos en la pizarra, los cuales podemos dividirlos de la siguiente forma:

• Sólidos (24 objetos sólidos).

Estado sólido.

• Líquidos (4 objetos líquidos).

Estado líquido.

• Gases (2 objetos gaseosos).

Estado gaseoso.

IDEA IMPORTANTE:
Lo que tienen en común todos estos objetos es que todos ocupan un espacio (volumen) y tienen un peso (masa).

El volumen de un objeto varía en función del estado en el que se encuentre. Normalmente un objeto congelado disminuye su volumen respecto al volumen en su estado líquido, con la excepción del agua que aumenta su tamaño en el estado sólido con respecto al estado líquido.

IDEA IMPORTANTE (2):
El volumen de un objeto puede variar dependiendo del estado en el que se encuentre.

Semana 8: Medidas II.

En esta semana, la última antes del primer parcial, la primera sesión la dedicamos a terminar el Programa guía sobre la MEDIDA 2017, el cual entra en la prueba que realizaremos el lunes 27 de Marzo. Más concretamente, continuamos con la actividad de medir a un compañero de clase (Carlos) en la que obtuvimos los siguientes resultados:

Una vez calculadas las medidas nos preguntamos: ¿Cuánto mide Carlos?

Podemos llegar a una respuesta diferente dependiendo del concepto que utilicemos para conocer la altura: media, moda o mediana.

• MEDIA: la media es la suma de todos los datos dividida entre el número total de datos.

En este caso la media de la medida de Carlos sería:

• MODA: lo moda de un conjunto de datos es el dato que más veces se repite, es decir, aquel que tiene mayor frecuencia absoluta

En este caso la moda de la medida de Carlos sería 179 cm, ya que es la que más veces se repite.

• MEDIANA: la mediana es el valor que ocupa el lugar central entre todos los valores del conjunto de datos, cuando estos están ordenados de forma creciente o decreciente.

En este caso la mediana de la medida de Carlos sería 180,5 cm puesto que es la que se que quedaría en el punto medio de un orden creciente o decreciente.

En la sesión del jueves, la dedicamos a terminar el programa guía sobre las medidas y a realizar diversas actividades en grupo e individuales para despejar las posibles dudas antes del parcial. Entre dichas actividades cabe destacar dos. Una primera en la que a modo de investigación, descubriéramos el peso de un grano de arroz o el volumen de una gota de agua. Y, la actividad restante, realizar una hipótesis sobre el volumen de agua que había en cada uno de los seis recipientes que se nos daban y, posteriormente, una actividad similar pero con el peso de cinco cajas de diferentes tamaños y materiales.

Semana 7: Medidas.

Esta semana hemos comenzado con el Programa Guía de las Medidas. En este tema cabe destacar las medidas que utilizaremos, y como pasar de una a otra, así pues en las siguientes tablas podemos observar, a modo de resumen, como cambiar de una medida a otra:

• Metros

Cambio de unidades.

• Metros cuadrados

Cambio de unidades.

Escala con metros cuadrados (m2).

• Metros cúbicos

Cambio de unidades.

Escala con metros cúbicos (m3).

Para hacernos una idea, asignaremos a objetos de la vida cotidiana algunas medidas con la intención de tener una percepción más certera de las medidas:

Semana 6: Sistema Solar a escala.

El lunes de esta semana salimos fuera de clase, concretamente a la parte exterior de la Facultad de Educación. En ella, continuamos con la práctica que empezamos a realizar la semana pasada acerca del Sistema Solar, para la cual hicimos una serie de cálculos con la intención de poder representar los planetas a escala. En esta ocasión, tan solo debíamos representar: el Sol, Mercurio, Venus, Tierra y la Luna. Para elaborar estos planetas, utilizamos las medidas que obtuvimos en sesiones anteriores, cuando hicimos los cálculos:

Así pues, en la siguiente imagen podemos observar la gran diferencia de tamaño que existe entre los planetas y el Sol.

Por lo tanto, el resultado final de la representación tanto del Sol como de los planetas fue el siguiente:

En cuanto al jueves, había convocada una huelga general de estudiantes. No obstante, una parte del alumnado decidimos asistir de forma voluntaria a la clase en la que repasamos el documento Selección de Diapositivas (II) La Tierra, el Sol y la Luna en el Universo. Además, también vimos algunas posibles preguntas sobre el parcial que tendremos el Lunes 27 de Marzo como, por ejemplo: errores comunes en los libros de texto de Primaria y posiciones de la Luna.

Semana 5: Manos a la obra.

Esta semana la hemos dedicado al trabajo cooperativo en el aula y a la exposición de algunas secuencias por sorteo para conocer los aspectos que nos resultan más complejos y poder adoptar medidas para comprenderlos y poder mejorar. 

En primer lugar, el lunes escogimos la práctica del Sistema Solar en la cual calculamos el tamaño de los planetas de acuerdo a la escala que se nos establecía en la práctica. Como tenemos que representar solamente hasta la Tierra (la Luna también pero está orbitando) y disponemos de 220 metros para realizar la representación, le asignamos como distancia del Sol a la Tierra esa distancia. A partir de este paso, pasaremos todas las medidas de las distancias del Sol a los planetas a metros (para calcular todo en la misma medida) y mediante reglas de tres iremos conociendo la distancia a escala:

• Calculo del espacio que existiría entre el Sol y los planetas del Sistema Solar, si del Sol a la Tierra existieran 220 metros:

• Calculo del diámetro de los planetas del Sistema Solar a escala con la distancia:

El jueves, a través de un sorteo dos grupos expusieron aleatoriamente. A nuestro grupo no le tocó exponer, así que con la hoja de evaluación que la profesora utilizará el día de la exposición definitiva y que nos pasó en sesiones anteriores, evaluamos a nuestros compañeros.