Comprimiendo el aire

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1. contexto curricular
NIVEL: NB 5
SECTOR: Tecnología
SUB SECTOR: Educación Tecnológica
OBJETIVOS FUNDAMENTALES: Construir sistemas tecnológicos simples utilizando energías limpias
y comprender la importancia de desarrollar tecnologías que impliquen un impacto más positivo
sobre el medio ambiente y la calidad de vida de las personas.
OBJETIVOS FUNDAMENTALES TRANSVERSALES: Las tres dimensiones aludidas de los OFT, se
refieren a lograr en el alumno un trabajo colaborativo en proyectos tecnológicos, con
consideración del impacto social y ambiental y el resguardo del ambiente y la conservación de los
recursos.
Contenidos Mínimos Obligatorios: Conocimientos básicos del uso de distintas fuentes de
energía: solar, eólica, fósil, etc; propiedades de los materiales, reciclaje y re-utilización; la
relación entre estas propiedades y la forma como se pueden usar para la solución del proyecto.
Aprendizajes esperados: Los alumnos y alumnas: tienen un juicio sobre los usos domésticos de las
energías y las posibilidades de manejar eficientemente la energía en el hogar; caracterizan la energía
eléctrica como un recurso energético producido con energías convencionales o no convencionales
(petróleo, gas, carbón, etc.)
2. mapa conceptual
Construir sistemas tecnológicos simples utilizando energías limpias. Comprender
importancia desarrollo tecnologías con impacto positivo en el medio ambiente.
Conocimientos básicos del uso de distintas fuentes energéticas
Eólica
Solar
Eléctrica
Energía no
Convencional
Fósil
Geo térmica
Energía
Convencional
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3. visita al museo
Se recomienda al docente para el desarrollo de la guía de trabajo visitar las siguientes
exhibiciones:
• Energiza tu casa (actividad 1):
Relacionar el gasto energético de cada uno de los artefactos eléctricos que se ocupan diariamente
en las casas.
• Energiza tu ciudad (actividad 1):
Conocer el recorrido que hace la electricidad para llegar a los hogares y a las industrias.
Establecer diferencias entre uso industrial y domiciliario de la electricidad.
• SIC (software) (actividades 1 y 3):
Manejar distintos tipos de centrales que generan electricidad con las diferencias en su producción.
Relacionar demanda con producción.
• Generador humano (actividades 1 y 3):
Pedaleando sobre una bicicleta experimentarás la fuerza que se requiere para mantener
funcionando todos los artefactos disponibles.
• Compresión de aire (actividad 2):
Bombeando aire en un cilindro, podrás utilizar luego este aire para hacer funcionar un mecanismo.
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4. actividades para los alumnos
actividad 1
Trabajo individual.
Objetivo de la actividad:
Establecer relaciones entre consumo y tipo de energía. Investigar sobre eficiencia energética.
Actividad:
a. Selecciona todos los aparatos eléctricos que utilizas cuando permaneces en casa en un día
de invierno, ejemplos: televisor, computador, equipo de música, microondas, cobertor eléctrico,
calefactor eléctrico, refrigerador, etc.
b. Investiga cuántos watts consume cada uno de los artículos eléctricos que seleccionaste y
anótalo en el listado.
c. Descubre que tienen en común aquellos aparatos que consumen más energía eléctrica.
d. Elabora una propuesta para el uso óptimo de estos aparatos.
e. Discute los resultados con tus compañeros.
artículo eléctrico
consumo (watt)
Televisor
Equipo de música
Microondas
Cobertor eléctrico
Calefactor eléctrico
Estufa eléctrica
Refrigerador
Consola de juegos
Otro
Otro
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actividad 2
Trabajo individual.
Objetivo de la actividad:
Caracterizar una energía no convencional ( viento o aire) a través de la construcción de un
mecanismo sencillo.
materiales para la Actividad:
1 trozo de cordel de dos metros o más.
1 pajita para bebida
1 globo alargado (de los que se utilizan para hacer figuras)
1 perro para la ropa
cinta adhesiva
2 sillas
Actividad:
Paso1
Pasa el cordel por la pajita y con la ayuda de un compañero ata los extremos a las dos sillas, de
manera que la cuerda quede tirante.
Paso2
Infla el globo y que un compañero corte dos trozos largos de cinta adhesiva para luego fijarlos a
la pajita y envolver el globo inflado con ella. Colócale el perro para la ropa al globo para que no
desinfle.
Paso3
Lleva la pajita hacia uno de los extremos y saca el perrito de ropa, fíjate que sucede.
Descubre que fue lo que sucedió. Discute con tus compañeros la experiencia.
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actividad 3
Trabajo en equipo (máximo 4 personas por grupo)
Objetivo de la actividad:
Determinar y comparar el gasto domiciliario y el ahorro que se puede generar con el uso de
sistemas energéticos no convencionales.
Actividad:
a. Fíjate en el tipo de energía que se utiliza para encender el calefont en tu casa (eléctrica, gas,
etc.) y calcula el costo mensual por persona. Anota los resultados.
b. Júntate con tres compañeros para trabajar.
c. Investiga como funcionan los paneles solares (revistas, diarios, Internet, etc.)
d. Averigüa cuánto vale su instalación.
e. Establece una relación entre el costo de implementación de un sistema de calefacción solar y
el ahorro mensual que genera.
f. Comparte con el resto de tus compañeros tus resultados
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4. pautas para el profesor
actividad 1
Sugerencias metodológicas:
• Se sugiere la investigación previa de los datos del consumo eléctrico de los artefactos
domésticos, para su posterior utilización de estos datos en clases.
• Se recomienda trabajo individual
Apoyo a la evaluación:
• Se espera que los alumnos logren establecer la relación entre consumo energético y la
disipación de la energía en forma de calor, como sucede con los microondas, los calefactores
eléctricos, los secadores de pelo, los refrigeradores ( se espera que el alumno “se fije” en el
calor que genera el motor en la parte trasera y no sólo el resultado de enfriamiento que produce
el refrigerador).
1000 watts equivalen a 1 kilowatt y es en esta unidad que se cobra el consumo domiciliario de
electricidad. Haciendo estas conversiones los alumnos tomarán conciencia del gasto energético.
actividad 2
Sugerencias metodológicas:
• Se sugiere la investigación previa del uso de energías limpias, ¿qué son? ¿cuáles son? ¿para qué
sirven?
• Se recomienda que se formen grupos de trabajo, con un máximo de tres integrantes.
• Motivar a los alumnos en la construcción grupal de este objeto sencillo con el uso de energía
limpia.
Apoyo a la evaluación:
• Se espera que los alumnos relacionen este objeto y su uso con diversas aplicaciones que pueda
tener la energía eólica u otras energías limpias. Ejemplos: los molinos de viento, el uso de etanol
para los vehículos, etc.
Es posible mediante la utilización de un “remolino” y una bombilla que lo haga girar, establecer
otros usos de la energía eólica, recordar la utilización de otros mecanismos como poleas y
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engranajes para transformar la energía eólica, en cinética (al mover una polea o un engranaje) y
luego en eléctrica con la utilización de “turbinas” o dínamos gigantes.
El biogas o energía derivada de la digestión anaeróbica de los residuos orgánicos como deshechos
de hojas y cáscaras, etc., puede ser utilizada como fuente de energía. El etanol es considerado
“el combustible del futuro” por la reducción en la producción de gases de invernadero en un
85%. Se obtiene a partir de celulosa o fermentación de plantas de cañas de azúcar.
actividad 3
Sugerencias metodológicas:
• Se recomienda antes de realizar la actividad en aula, pedirle a los alumnos que investiguen en
sus casas por el tipo de energía utilizada para el funcionamiento del calefont ( eléctrica, gas,
caldera, etc.) y el costo mensual que esto implica.
• Se sugiere la formación de grupos de trabajo de no más de tres integrantes.
• Se solicita que el profesor pueda facilitar información sobre los costos de la implementación de
paneles solares, para eso es necesario un “paper” a manera de resumen de ésto, o bien generar
instancias de investigación en revistas, diarios o material publicitario para que se pueda trabajar
en clases.
• La división del costo mensual por la cantidad de integrantes del grupo familiar se puede realizar
en aula, para obtener el gasto mensual por persona.
Apoyo a la evaluación:
• Los alumnos al tener que “revisar” las cuentas del gas o de la luz, (dependiendo de que energía
se use para encender el calefont) podrán tomar conciencia, a través del costo mensual, de la
importancia económica y ambiental del buen uso de la energía.
• Se espera que puedan calcular también costos y beneficios de la implementación del uso de una
energía limpia, al hacer los mismos cálculos con la energía solar.
La implementación de tecnologías con el uso de “energías limpias” , como puede ser la energía
solar, puede ser de suma importancia en zonas aisladas donde no sólo se podría ahorrar al no
pagar una cuenta de luz, sino localidades que dada su lejanía son de difícil acceso hasta para los
servicios básicos, esta relación es importante que logren establecerla los alumnos, dado nuestra
geografía.
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