ENERGIA SOLAR

CELDA SOLAR DE LAMINA DE COBRE

OBJETIVO:

Que el alumno aprenda la importancia de utilizar energía alternativa para conservar el medio ambiente

Introducción:

Una celda solar es un dispositivo que convierte la energía lumínica del sol en electricidad. Las celdas solares que se usan en las casas de campo y otros están hechos de silicio y requieren mucha tecnología para construirlos. Esta es una celda solar muy simple que no es tan eficiente, pero que te servirá para hacer demostraciones en una feria de ciencias o con los alunmos de tu colegio. Su construcción lleva como una hora. Esta celda solar está hecha de oxido cuproso en ves de silcio. El óxido cuproso es uno de los primeros materiales que mostraron el llamado efecto fotoeléctrico en el cual la luz hace que la electricidad fluya en un material determinado. Albert Einsten trató de explicar el efecto fotoeléctrico, lo que le hizo ganar el premio Novel y lo llevó a descubrir la Teoría de la Relatividad.

Materiales:

1. Un trozo de lámina de cobre de 30 por 30 cm, que no sea ni muy grueso ni muy delgado. Aunque funcionará con lo que encuentres.
2. Dos clips tipo "quijada de caimán".
3. Un tester bien sensible o un microamperímetro. Puedes usar los medidores de corriente de los radioreceptores antiguos.
4. Una hornilla eléctrica que cuando se caliente, su resistencia se vuelva roja.
5. Una botella de plástico descartable o un frasco de vidrio de boca ancha.
6. Sal de mesa.
7. Agua limpia.
8. Papel de lija o cepillo de cerdas de alambre para taladro eléctrico.
9. Tijeras para cortar metal.

Cómo se construye la celda solar

Se puede usar una hornilla: El primer paso es cortar un trozo de cobre del tamaño de la hornilla. Nos lavamos las manos para no dejar manchas de grasa en la lámina. Luego lavamos la lámina para quitar todo rastro de grasa y finalmente lijamos cualquier trazo de corrosión o suciedad. Luego colocamos la lámina sobre el calentador y hacemos que caliente al máximo. Al calentarse el cobre se observan bellas figuras producidas por la oxidación. El cobre se cubrirá con los colores rojo, naranja y púrpura. Al calentarse más el cobre, los colores son reemplazados con una capa obscura de óxido cúprico. Este no es el óxido que buscamos, pero luego se descascara mostrando los colores rojo, naranja y púrpura del óxido cuproso que se encuentra por abajo. Los últimos rastros de color desaparecen al calentarse la cocina tomando un color rojo. Cuando el calentador de la cocina está al rojo vivo, la lámina de cobre se cubrirá con una capa de óxido cúprico. Deja calentando por media hora, para que la capa negra sea gruesa. Esto es importante porque una capa gruesa se descascara muy bien, mientras que una capa delgada se quedará colada al cobre. Después de media hora apaga la hornilla y deja la lámina sobre ésta para que se enfríe lentamente. Si haces enfriar muy rápidamente el óxido negro se quedara pegado al cobre. Al enfriarse el cobre, se encoge, lo mismo que el óxido, pero en forma diferente, lo que hace que el óxido salte en forma de escamas. Cuando el cobre ha enfriado a la temperatura ambiente (unos 20 minutos) la mayor parte del óxido negro se habrá separado. Frota un poco con las manos debajo de agua corriente para separar los trozos pequeños. Resiste la tentación de quitar todas las manchas negras raspando fuerte o doblando el cobre. Esto podría dañar la delicada capa roja de óxido cuproso que hace que funcione la celda solar. Cómo se ensambla Corta otra lámina de cobre del mismo tamaño que la anterior, dobla ambas piezas suavemente de manera que quepan dentro de la botella o frasco sin tocarse. La capa de óxido debe apuntar hacia el exterior de la botella. Coloca dos clips "quijada de caimán", uno a cada lámina. Conecta el clip de la lámina sin tratar al terminal positivo del tester o microamperímetro. El clip de la lámina con óxido debe ir al terminal negativo. Ahora vierte agua salada (usa unas tres cucharas de sal) en la botella, cuidando que el agua no llegue a los clips, deja unos 3 cm de espacio entre el agua y los clips. Estos no deben mojarse. La foto muestra la celda solar en la sombra, nota que el tester indica 6 microamperios de corriente. La celda solar es una batería, aún en la obscuridad. Debido al agua salada que la hace funcionar como una pila electroquímica.

La foto muestra a la celda solar en pleno sol. Nota que el tester muestra 33 microamperios de corriente.

Cómo funciona?

El óxido cuproso es un material llamado semiconductor. Un semiconductor, como indica su nombre está entre un conductor, donde la electricidad puede fluir libremente y un aislante, donde los electrones se encuentran unidos firmemente a sus átomos y no fluyen fácilmente. Cuando la luz del sol llega a los electrones del óxido cuproso, algunos de los electrones ganan suficiente energía como para pasar de un nivel de energía (u órbita) a otro y se convierten en electrones libres. Los electrones libres se mueven por el agua salada, luego van a la lámina de cobre, van por el cable, llegan al tester y vuelven al óxido cuproso. Los electrones son los que hacen mover a la aguja del tester o miliamperímetro. Cuando no hay mucha luz, no hay suficientes electrones para hacer un trabajo que haga mover a la aguja del tester.

Evaluación:

Se evaluara la participación, el trabajo colaborativo y el reporte de la practica.

LUCHA LIBRE!!!

HABILIDADES A DESARROLLAR EN CIENCIAS NATURALES

Habilidades para la organización de la información.
Incluyen aspectos como identificación de: patrones y relaciones entre distintos conceptos; jerarquías entre conceptos; y sistemas de representación, entre otros.

Habilidades para actuar.
Son aquellas que reflejan la construcción que el alumno hace, como: organizar recursos, buscar respuestas, probar ideas y desarrollar explicaciones, recolectar datos, seleccionar información
pertinente, seleccionar herramientas para llevar a cabo mediciones y observaciones, e identificar y controlar variables.

Habilidades para la planeación.
Implican reconocer el conocimiento previo que se tiene y los aspectos relevantes del problema, así como definirlos y analizarlos, reformular y rediseñar preguntas, idear y planear xperimentos, buscar información, elaborar hipótesis relativas a procesos y fenómenos naturales, entre otras.

Habilidades para comprender.
Se refieren a identificar esquemas que permitan la construcción de representaciones, evaluar datos, justificar inferencias, elaborar explicaciones, construir relaciones causales, describir problemas y soluciones posibles.

Habilidades para representar verbalmente.
Se centran en la capacidad de expresión oral que tenga el estudiante durante sus actividades.

Habilidades para representar por medio de la escritura.
Aluden a todas las expresiones escritas que puedan ser elaboradas o utilizadas por los alumnos.

Habilidades para representar gráficamente.
Contemplan las diversas actividades de representación gráfica, esto es, dibujos, diagramas y gráficas, entre otras, que sirven a los estudiantes para la explicitación de su pensamiento.

Habilidades para compartir y escuchar a otros.
Todas aquellas acciones que estén vinculadas con la percepción de los otros como partícipes de una comunidad de aprendizaje.

Habilidades para argumentar.
Se refiere a poder establecer argumentos coherentes y basados en información confiable.

Habilidades para reflexionar sobre cómo conozco.
Implican el proceso de la autorreflexión sobre el conocimiento y acciones de los estudiantes en la resolución de un problema.

Habilidades para representar lo que conozco.
Implican el proceso de explicitar el conocimiento que los estudiantes han construido, haciendo manifiesta su propia toma de conciencia.

Habilidades para reconocer la construcción de pensamiento con y de otros.
Se orientan a reconocer la construcción personal diferenciada tanto de los pares como de los maestros, y la forma en la que este conocimiento externo influye en el propio.



Soy maestra de Ciencias en el Nivel de Secundaria, y considero que una actividad que permite desarrollar todas estas habilidades es la elaboración de proyectos, ya que el alumno aplica todas sus habilidades, competencias, destrezas y conocimiento, duante la planeación, desarrollo y comunicacion de proyectos.
La elaboración de proyectos es fundamental, maestros animense a utilizarlos!!!

OBESIDAD

Es una condición patológica en la cual las reservas naturales de energía, almacenadas en el tejido adiposo de los humanos y otros mamíferos, se incrementa hasta un punto donde está asociado con ciertas condiciones de salud o un incremento de la mortalidad. Está caracterizada por un índice de masa corporal o IMC aumentado (mayor o igual a 30).

Es un factor de riesgo, conocido para enfermedades crónicas como: enfermedades cardíacas, diabetes, hipertensión arterial, ictus y algunas formas de cáncer.
La evidencia sugiere que se trata de una enfermedad con origen multifactorial: genético, ambiental, psicológico entre otros. Acumulación excesiva de grasa en el cuerpo, hipertrofia general del tejido adiposo.

La obesidad no distingue color de piel, edad, nivel socioeconómico, sexo o situación geográfica.

El primer paso para saber si existe obesidad o no, es conocer el índice de masa corporal (IMC), lo que se obtiene haciendo un cálculo entre la estatura y el peso del individuo y éste elevado al cuadrado.
IMC = peso en kg/ (estatura en m)2.
Aunque la obesidad es una condición clínica individual se ha convertido en un serio problema de salud pública que va en aumento: se ha visto que el peso corporal excesivo predispone para varias enfermedades.

De acuerdo con la Secretaria de Salud, el consumo anual promedio de un mexicano incluye 400 refrescos, 3650 tortillas, 365 cigarros, 50 Kg. de azúcar y 730 cervezas.