Guía 2: Energía

 

		SECUENCIA DE APRENDIZAJE Nº 2
		SEMESTRE: Segundo
1. IDENTIFICACIÓN DE LA SECUENCIA DE APRENDIZAJE
AREA: Téc. e Informática	ASIGNATURA: Téc. e Informática		GRADO: 10º
DOCENTE: Nohora Isabel Vera Rodriguez
SEDE: Central		JORNADA: Mañana
TEMA :  Energía:   -Fuentes de energía, tipos de energía. -Circuitos Eléctricos
ESTRATEGIA DE INTERACCION: Plataforma Gnosoft, Grupo WhatsApp, plataforma para realizar videoconferencias (Google Meet), guía de Aprendizaje
OBJETIVO DE APRENDIZAJE: Promueve la utilización responsable y eficiente de fuentes de energía y describe los circuitos eléctricos.
DURACIÓN DE LA GUIA:   3 Semanas (15 días Hábiles)

2. INTRODUCCION

Las actividades que vas a realizar durante el desarrollo de esta guía te van a ayudar a seguir aprendiendo desde tu casa en este momento en que no puedes salir para el colegio, pero antes de iniciar es importante que tengas en cuenta las siguientes recomendaciones, tengas mucha disposición, acomodes tu sitio de trabajo, buena iluminación, aseo, tranquilidad y ni olvides hacer las actividades de reflexión, meditación y estiramiento, pues esto te ayudada a fortalecer tu motivación, animo, que voy contigo guiándote.

3. ESTRUCTURACION DIDACTICA DE LAS ACTIVIDADES DE TRABAJO EN CASA

SESIÓN DE TRABAJO EN CASA No. 1 -   Energía: -   Fuentes de energía, tipos de energía  -  Circuitos Eléctricos Exploración Indaga a través de una lluvia de ideas sobre los conocimientos previos acerca del tema realizando las siguientes preguntas: 1.     ¿Es necesaria la energía para nuestra sociedad? - Gracias a la energía, nosotros podemos utilizar una gran cantidad de aparatos y maquinaria que nos hacen la vida mucho más fácil. ... Esto conllevaría un ahorro de recursos naturales y una reducción de la contaminación emitida en el proceso de producción de la energía. 2.     ¿Qué sabes de la energía renovable? Se trata de la energía obtenida de fuentes naturales que se renuevan continuamente y son inagotables, aunque intermitentes. El desarrollo tecnológico (tecnologías de producción y almacenamiento) contribuirán a su competitividad y, principalmente, aportarán mayor eficiencia y capacidad de producción. Todo ello será decisivo para que las energías renovables sustituyan a las energías fósiles. 3.     Menciona algún tipo de energía renovable. Energía solar La energía solar es aquella que obtenemos del sol. A través de placas solares se absorbe la radiación solar y se transforma en electricidad que puede ser almacenada o volcada a la red eléctrica. También existe la energía solar termoeléctrica, que es aquella que utiliza la radiación solar para calentar un fluido (que puede ser agua), hasta que genere vapor, y accione una turbina que genera electricidad. Energía eólica En este caso la generación de electricidad se lleva a cabo con la fuerza del viento. Los molinos de viento que están en los parques eólicos son conectados a generadores de electricidad que transforma en energía eléctrica el viento hace girar sus aspas (mencionar post energía eólica y poner enlace). Energía hidroeléctrica La energía hidroeléctrica o hidráulica es otra de las energías alternativas más conocidas. Utiliza la fuerza del agua en su curso para generar la energía eléctrica y se produce, normalmente, en presas. Seguidamente te invito a leer  e identificar con mucha concentración, los siguientes aspectos  DESARROLLO LA ENERGÍA Es la capacidad de los cuerpos para producir trabajo en forma de movimiento, luz, calor, etc. Las fuentes de energía se clasifican en Renovables y no renovables.    Propiedades de la energía •  Se transforma. La energía no se crea, sino que se transforma y es durante esta transformación cuando se manifiestan las diferentes formas de energía. •  Se conserva. Al final de cualquier proceso de transformación energética nunca puede haber más o menos energía que la que había al principio, siempre se mantiene. La energía no se destruye. •  Se transfiere. La energía pasa de un cuerpo a otro en forma de calor, ondas o trabajo. •  Se degrada. Solo una parte de la energía transformada es capaz de producir   trabajo y la otra se pierde en forma de calor o ruido (vibraciones mecánicas no deseadas). Clasificación de la energía: se clasifica en renovable y no renovable 1.Energía Renovable; la energía que se obtiene de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales.   Entre las más conocidas están:     Eólica: Es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire. Actualmente esta energía es utilizada para producir electricidad o energía eléctrica a través de aerogeneradores, se caracteriza por una energía abundante, renovable y limpia, también ayuda a disminuir las emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero al reemplazar termoeléctricas a base de combustibles fósiles, lo que la convierte en un tipo de energía verde, el mayor inconveniente es la intermitencia del viento que podría suponer en algunas ocasiones un problema si se utiliza a gran escala. Solar: Obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.  La radiación solar que alcanza la Tierra ha sido aprovechada por el ser humano desde la Antigüedad, mediante diferentes tecnologías que han ido evolucionando. En la actualidad, el calor y la luz del Sol puede aprovecharse por medio de diversos captadores como células fotovoltaicas, helióstatos o colectores térmicos, pudiendo transformarse en energía eléctrica o térmica. En la energía solar también se puede clasificar la energía termosolar, fotovoltaica y térmica por agua caliente. Características: protege el medio ambiente y muestra orientación hacia el futuro, es ilimitada, es una energía limpia. Geotérmica: Es producida aprovechando el calor interno de la tierra, y se puede aprovechar para calentarse o producir electricidad. Características. Tiene bajo impacto en el medio ambiente, recurso renovable limpio e inagotable. La desventaja es que su accesibilidad es mayor en zonas volcánicas. Hidroeléctrica: Se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Características: es renovable, ya que no se agota la fuente primaria, el agua después de utilizada es devuelta al cauce del rio, es una energía limpia, es inagotable. Mareomotriz: Es la resultante dela aprovechamiento de las mareas, se debe a la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la tierra y la luna. Características: energía renovable, usa fuerza de las mareas para producir electricidad, funciona a la perfección en ciudades costeras, la desventaja es el costo elevado de instalación. Biomasa: Es la que se obtiene de los compuestos orgánicos mediante procesos naturales. La energía solar, convertida en materia orgánica por la vegetación, que se puede recuperar por combustión directa o transformando esa materia en otros combustibles, como alcohol, metanol o aceite. También se puede obtener biogás, de composición parecida al gas natural, a partir de desechos orgánicos.  Características: fuente de energía limpia, y con pocos residuos que además son biodegradables y se produce de forma continua, el inconveniente es que se necesitan grandes cantidades de plantas y de terreno, su rendimiento es menor que el de los combustibles fósiles y produce gases.   Biocarburantes: Es una mezcla de sustancias orgánicas que se utiliza como combustible en los motores de combustión interna. Deriva de la biomasa, materia orgánica originada en un proceso biológico. Características: energía reciclable e inagotable, se reduce las emisiones de gas invernadero, revitalizan las economías rurales y general empleo, mejoran el aprovechamiento de las tierras 2. Energía no renovable: Es la energía que se encuentran en la naturaleza en cantidades limitadas, las cuales, una vez consumidas en su totalidad, no pueden sustituirse. Este tipo de energía se clasifica en: ·      Energía fósil: Son combustibles fósiles el carbón, el petróleo y el gas natural. Provienen de la biomasa de hace millones de años, que bajo condiciones adecuadas de prisión y temperatura se convirtieron en sustancias dotadas de propiedades energéticas. Pueden utilizarse directamente, quemándolo en hornos, estufas, calderas y motores, para obtener calor y movimiento, también puede usarse para producir calor o electricidad. Características: facilidad de extracción, gran disponibilidad temporal, comparativamente baratos. Entre las desventajas están la emisión de gases, se agota a mediano o largo plazo, disminución de disponibilidad de materias prima para fabricar productos. Energía nuclear: Pueden ser el uranio, el plutonio y, en general, todos los elementos químicos fisibles adecuados para la operación de reactores. Características: producción continúa de energía abundante, ausencia de  emisión de gases de efecto invernadero. Entre las desventajas está la  generación de residuos radioactivos, catástrofes ambientales. CIRCUITOS ELECTRICOS QUÉ ES UN CIRCUITO ELÉCTRICO? "Un Circuito Eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que puede circular una corriente eléctrica". La corriente eléctrica es un movimiento de electrones, por lo tanto, cualquier circuito debe permitir el paso de los electrones por los elementos que lo componen. Los elementos que forman un circuito eléctrico básico son: Generador: producen y mantienen la corriente eléctrica por el circuito. Son la fuente de energía. Hay 2 tipos de corrientes: corriente continua y alterna (pincha en el enlace subrayado si quieres saber más sobre c.c. y c.a.) Pilas y Baterías: son generadores de corriente continua (c.c.) Alternadores: son generadores de corriente alterna (c.a.) Conductores: es por donde se mueve la corriente eléctrica de un elemento a otro del circuito. Son de cobre o aluminio, materiales buenos conductores de la electricidad, o lo que es lo mismo que ofrece muy poca resistencia a que pase la corriente por ellos. Hay muchos tipos de cables eléctricos diferentes, en el enlace puedes ver todos. Receptores: son los elementos que transforman la energía eléctrica que les llega en otro tipo de energía. Por ejemplo las bombillas transforma la energía eléctrica en luminosa o luz, los radiadores en calor, los motores en movimiento, etc. Elementos de mando o control: permiten dirigir o cortar a voluntad el paso de la corriente eléctrica dentro del circuito. Tenemos interruptores, pulsadores, conmutadores, etc. Elementos de protección: protegen los circuitos y a las personas cuando hay peligro o la corriente es muy elevada y puede haber riesgo de quemar los elementos del circuito. Tenemos fusibles, magneto térmicos, diferenciales, etc. CIRCUITOS EN SERIE: Cuando en un circuito eléctrico los operadores que están situados en él se colocan uno a continuación de otro en el mismo cable, se dice que se ha realizado una conexión en serie. Al realizar conexiones en serie dentro de un circuito eléctrico se debe tener en cuenta lo siguiente. 1. Cuantos más dispositivos le coloquemos al circuito, bien sean bombillos o motores, menos iluminan los primeros o la velocidad se reduce en los segundos. 2. Si uno de ellos deja de funcionar, bien porque está mal conectado, bien porque se haya dañado, todos los demás dejan de funcionar, pues el efecto que se produce es el mismo que si interrumpimos el circuito en cualquier punto.   ¡Perfecto vas bien! ahora vas a practicar lo que hasta el momento has aprendido Actividad No. 1 1.       ¿Cuáles son las fuentes de energía? De arriba a abajo: solar, eólica, geotérmica, hidroeléctrica, nuclear, gas natural, carbón, otras energías renovables y combustibles líquidos. 2.       ¿Cuál es la clasificación de la energía según cada fuente?   3.       ¿Cuáles son las principales características de cada tipo de energía? La cantidad de energía se conserva en cualquier proceso. Permanece constante. Es necesaria para que el sistema pueda realizar transformaciones ya sea sobre sí mismos o sobre otros cuerpos. Existen diversos tipos de energía. Se puede convertir de un tipo a otro. 4.       ¿Cuáles tipos de energía conoces? Eléctrica La forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos para obtener trabajo. Luminosa La energía lumínica o luminosa es la energía fracción percibida de la energía transportada por la luz y que se manifiesta sobre la materia de distintas maneras, una de ellas es arrancar los electrones de los metales puede comportarse como una onda o como si fuera materia. Mecánica Se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial, cinética y la energía elástica de un cuerpo en movimiento. Eólica La obtenida del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es transformada en otras formas útiles para las actividades humanas. Solar La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol. 5.       Realice en su cuaderno el esquema de los siguientes circuitos y resuelva:  a. Qué sucede en el primer circuito si aflojamos la bombilla y pulsamos el interruptor?.  b. Si cerramos el interruptor en los otros circuitos, cual es la luminosidad de las bombillas.  c. De tres ejemplos de circuitos en serie utilizados en la cotidianidad.

4. TRANSFERENCIA DE LAS ACTIVIDADES DE TRABAJO EN CASA

Actividad No. 2. 1. Haz una infografia sobre el circuito eléctrico . 2. Elabora un pequeño experimento en el que demuestres como funciona el circuito elécctrico PROYECTO: Un circuito eléctrico es un camino por donde circula la electricidad. Comienza en una fuente de alimentación, como una pila o batería y fluye a través de un cable hasta una bombilla u otro objeto, para volver de nuevo a la batería. Hoy os traemos un tutorial para montar paso a paso una maqueta con un circuito eléctrico escolar  muy fácil. Y como lo nuestro es la iluminación, os lo vamos a preparar con interruptor y bombilla.   Material para hacer un circuito eléctrico Un metro de cable eléctrico. Cinta aislante. Una pila de 4,5V. Un portalámparas con casquillo E10 (opcional pero aconsejable). Una bombilla con casquillo E10 de 3,7V a  4V. Un interruptor. Unas tijeras. Una plancha de cartón pluma para colocarlo todo (opcional).       Pasos para hacer un circuito eléctrico casero sencillo 1 Corta el cable eléctrico en 3 partes iguales y pela sus extremos cuidadosamente con las tijeras, dejando aproximadamente 2,5 cm. de hilo metálico a la vista. Si tienes un pelacables, mucho mejor.   2 Coge dos de los cables y une un extremo de cada uno de ellos con cada una de las pestañas de la pila. Utiliza cinta aislante para que el metal quede pegado a las pestañas. Cada pestaña es un polo de la batería: la más corta es el polo negativo y la larga el positivo.   3 Coge el extremo suelto de uno de los cables que ahora está pegado a la batería y llévalo hasta el interruptor. Los interruptores tienen dos tornillos en su base. Tendrás que desatornillar ligeramente uno de los ellos y colocar el extremo metálico del cable entre el tornillo y la base. Luego aprieta el tornillo para que quede anclado.   4 Enrosca la bombilla en el casquillo y después une el extremo suelto de cable pegado a la batería con la base del portalámparas. Puedes fijarlo con cita aislante. No es imprescindible utilizar el portalámparas para este proyecto, pero facilita mucho la instalación. En caso de no querer usarlo, tendrás que poner el extremo del cable en la base de la bombilla.   5 Nuestro circuito está casi listo. Con el cable sobrante sólo nos queda unir el portalámparas con el interruptor. Un extremo irá a la base del portalámparas, fijado con cinta aislante (si has decidido no usarlo tendrás que pegar el cable en un lateral de la bombilla). El otro extremo irá al tornillo que queda pendiente en el interruptor.   6 – Fija todos los componentes a la base utilizando la cinta aislante.   El resultado te quedará parecido a esto:     Aunque es poco probable, existe la posibilidad de recibir una pequeña descarga si se toca el cable directamente, mientras está conectado a la batería. Para evitar accidentes, tan solo debes estar atento a solo tocar las partes aisladas del cable, o instalar las baterías al final del proceso. Actividad No. 3 1. Elabora un periódico con el tema “Contribuyamos a reducir el impacto ambiental debido al uso indiscriminado de recursos no renovables” 2. Investiga a fondo el tema de aprovechamiento de las fuentes de energía no renovables. A partir de lo que indagues haz un mapa conceptual donde des tu opinión sobre el uso de los recursos no renovables como fuentes de energía. 3. Escribe 3 Ejemplos de instrumentos, máquinas o plantas industriales que sirven para transformar un tipo e energía a otro. UNA PILA UN MOTOR ELECTRICO MOTOR TERMICO Explicación: UNA PILA : LA ENERGIA QUIMICA SE TRANSFORMA EN ENERGIA ELECTRICA UN MOTOR ELECTRICO:LA ENERGIA ELECTRICA SE TRANSFORMA EN ENERGIA MECANICA. UN MOTOR TERMICO:LA ENERGIA QUIMICA SE TRANSFORMA EN ENERGIA TERMICA Y DESPUES LA ENERGIA TERMICA SE TRANSFORMA EN ENERGIA MECANICA. 4. Elabora un proyecto en el que la energia solar se convierte en electricidad La energía solar se transforma en electricidad pero, ¿cómo? Un hogar español medio consume cada año unos 10 megavatios hora (MWh), es decir, el equivalente a 0,85 toneladas de petróleo según datos del IDAE. El conjunto de plantas solares Domo AssetCo, cuya sociedad propietaria ha contado con financiación ética para su adquisición, produce en el mismo periodo algo más de 10.000 MWh en sus diversas localizacione De estos datos se desprende que la instalación podría alimentar las necesidades energéticas anuales de más de 1.000 familias, o lo que es lo mismo, evitar el uso de 850 toneladas de petróleo y sus derivados. Todo con energía solar, un combustible de coste medioambiental y económico cero. Electrones que se agitan El ejemplo anterior, como todas las instalaciones solares financiadas por Triodos Bank en España, es un proyecto fotovoltaico. La base de esta tecnología es que la generación de electricidad a partir del sol se lleva a cabo mediante un efecto fotoeléctrico, que consiste en la emisión de electrones, o lo que es lo mismo, corriente eléctrica, cuando la luz incide sobre ciertas superficies. En el caso de la energía solar fotovoltaica, estas superficies están formadas por células con una o varias láminas de materiales semiconductores, en la mayoría de los casos silicio, recubiertas de vidrio. La energía generada tiene 2 caminos ante sí, incorporarse a la red eléctrica o almacenarse en baterías a la espera de un mejor momento u otro uso. En general, lo que suele ocurrir es lo primero. Las plantas fotovoltaicas son capaces de producir energía tanto a pleno sol como bajo cielos nublados y sus potencias pueden ir desde 10 kW hasta decenas de MW. Se las conoce como “huertos solares” cuando son de pequeño tamaño y con varios titulares que comparten infraestructuras y servicios. Como curiosidad, algunas experiencias pioneras, por ejemplo en el ámbito de la movilidad sostenible, utilizan este principio para su funcionamiento. Por ejemplo, el primer avión que dio la vuelta al mundo alimentado únicamente por el sol. A finales de 2016, Triodos Bank tenía más de 200 préstamos activos en España para este tipo de instalaciones que sumaban, en total, 133 MW de potencia. Es decir, el gasto energético anual de 51.683 hogares. Calor para generar electricidad La segunda tecnología que aprovecha la energía solar para fabricar electricidad es la termosolar de concentración. En este caso podría decirse que la generación se lleva a cabo de una manera más “tradicional”, es decir, mediante turbinas. Sin entrar en la forma de alimentación, este sistema es el mismo que se usa, por ejemplo, en una planta de cogeneración o en una central térmica. Fotografía de José Manuel Moreno. En la termosolar, la radiación directa del sol se usa para calentar agua, aceite o sales. El vapor que se genere se utilizará más tarde para mover las turbinas. Existen dos tecnologías distintas. Una de ellas, quizás la más espectacular, consiste en una gran superficie repleta de heliostatos (espejos) que concentran la radiación en un punto concreto de una torre situada en el centro del conjunto. La posición de los espejos se calcula al milímetro para que su eficacia sea máxima. La temperatura que alcanzan los haces que envían a la parte alta de la torre supera los 500 grados. La otra tecnología se basa en los colectores cilíndricos parabólicos. La idea es similar, pero se ejecuta de diferente manera. Cada uno de estos colectores proyecta toda la radiación que es capaz de captar hacia un tubo que contiene un fluido, normalmente sales fundidas. Una vez recorrida toda la planta, este fluido puede alcanzar temperaturas de casi 400 grados centígrados. El calor es intercambiado para producir vapor que se reconduce para mover las turbinas que generan la electricidad. Una de las desventajas de la tecnología termosolar es que funciona con radiación directa. Es decir, en días nublados su rendimiento se reduce incluso a cero. Una de sus ventajas es que estas plantas pueden contar con depósitos de sales en los que se puede almacenar el calor producido. Si la red dispone de tanta electricidad como se requiere, el calor se guarda para momentos de necesidad o se utiliza, por ejemplo, por las noches. La especialización de Triodos Bank Triodos Bank ha financiado energías renovables desde 1986 y el bagaje en años se ha transformado en una significativa especialización tanto de la organización como de los profesionales que la componen. El apoyo económico a este sector no se queda en la energía solar, también alcanza a la biomasa, proyectos de eficiencia energética y de tecnología medioambiental. También otros como ECOoo qué a partir de acciones relacionadas con la energía solar, busca además “incentivar la participación ciudadana y la inversión ética y responsable”. Las iniciativas en el área de renovables financiadas por el banco en 2016 suplían de energía a 1,2 millones de hogares europeos durante un año. 5. Realiza un mapa conceptual explicando que es un circuito electrico y sus componentes.  ¡Recomendaciones para entregar las actividades a tu profesor   Debes resolver las actividades manera legible, organizada y que no tenga tachones ni enmendaduras y también dejar consignado el trabajo en su cuaderno de trabajo de cada área, Tus padres o un adulto harán la entrega tu quédate en casa. Ese mismo día se entrega la siguiente guía Ahora te invito a realizar a conciencia la autoevaluación, recuerde que es un recurso que ayuda a tú profesor(a), a identificar tus avances y dificultades y de esta manera continuar buscando estrategias para que mejores tus aprendizajes. AUTOEVALUACIÓN CRITERIOS DE EVALUACIÓN SI NO ¿Lees, escuchas con atención las orientaciones dadas por tu profesor (a), para que desarrolles bien tu trabajo?  x   ¿Se apoya en diferentes medios y materiales para hacer tú trabajo?  x   ¿Crees que es necesario realimentar las orientaciones, para mejorar tú aprendizaje?    x VALORA TUS APRENDIZAJES ¿Qué aprendí? Aprendí acerca de fuentes de energía y circuitos eléctricos, el buen manejo de aquellos recursos eléctricos  ¿Qué deseo mejorar, para obtener mejores resultados? Paciencia   ¿Cómo puedo mejorar?  Tolerando a los demás y la situación que estamos viviendo  ¿Cómo me siento aprendiendo en casa? No muy bien, ya que es una manera muy diferente a la acostumbrada ¿Qué temas quiero profundizar más?  El buen manejo de los recursos eléctricos

 

5. RECURSOS PARA EL APRENDIZAJE

Con acceso Virtual o computador: Computador, Teléfonos Smartphone o IPhone - WhatsApp, Email, Drive, Plataforma virtual institucional Gnosoft, Aulas Virtuales Gnosoft, internet, plataformas de búsqueda, Software Visual Basic. Sin acceso virtual o computador Guías de trabajo en físico estructuradas, Dialogo y acompañamiento de la familia para el desarrollo de las actividades propuestas.

 

6. RECURSOS DE APOYO PARA EL APRENDIZAJE

Para que puedas hacer mejor tu trabajo te sugiero el siguiente material: https://www.youtube.com/watch?v=YWEXLSjaYf0 Tipos de Energía | Videos Educativos para Niños https://www.youtube.com/watch?v=Mk8Env3xrMI