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Energía térmica

Diagrama:
Ecuaciones para la energía térmica de gases, así como la variación en función de la temperatura de la respectiva capacidad calorífica molar a volumen constante.

La energía térmica o interna de una sustancia es la suma de las energías cinéticas de sus átomos y moléculas. Esta energía puede medirse en forma de temperatura. Si se aplica calor a la sustancia, aumenta la velocidad de las partículas y, con ello, la temperatura. En los gases moleculares, la contribución de calor, además del movimiento de traslación, puede provocar también la excitación de otras formas de movimiento (rotación y oscilación). Esto se expresa en el desarrollo escalonado de la capacidad calorífica molar (diagrama derecho). La capacidad calorífica molar de una sustancia indica cuánta energía se debe aportar para aumentar en 1 °C la temperatura de 1 mol de una sustancia. En las sustancias gaseosas se cumple: si las partículas de gas solo tienen movimiento lineal (traslación), la cantidad de calor que se debe aportar para aumentar en 1 °C la temperatura del gas permanece constante 3R/2. En el caso de los gases moleculares, las moléculas comienzan a rotar a partir de una determinada temperatura. En esta región (incremento lineal en el diagrama) es necesario aportar más energía para aumentar la temperatura en 1 °C, ya que la energía no se convierte solo en el movimiento de traslación, sino también en la excitación de la rotación. Cuando todas las partículas se hallan en rotación, la energía que se debe aportar para aumentar la temperatura en 1 °C vuelve a ser constante 5R/2. El incremento en la transición de la rotación a la oscilación puede explicarse de manera análoga.

Información e ideas:
La figura de conjunto resume el tema de la energía calorífica en el ejemplo de los gases. En la directriz "¿Qué es la energía?? figuran explicaciones exhaustivas y aclaraciones sobre el calor en cuerpos sólidos.

Video

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Evidencia de aminoácidos y proteínas en el cuerpo humano (con subtítulos)

Video (01:33 minutos, sin sonido):
El experimento muestra la manera de detectar la presencia de aminoácidos en el sudor humano con ayuda de una solución de ninhidrina.

Una alumna deja la huella de la palma de su mano sobre un papel de filtro. A continuación el profesor rocía el papel con una solución de ninhidrina. Al cabo de un tiempo y bajo la aportación de calor, la huella de la mano aparece en un color azul-violeta. El calor tiene por objeto acelerar el proceso de reacción. (El experimento únicamente funciona con una mano muy sudada.)

Algunas escenas ofrecen explicaciones en forma de subtítulos. La película está también disponible sin subtítulos en el Portal de medios didácticos: "Evidencia de aminoácidos y proteínas en el cuerpo humano (sin subtítulos)?.

Indicaciones e ideas:
En el experimento "Evidencia de aminoácidos en el cuerpo humano? se trabaja con una solución de ninhidrina. No obstante, por razones de seguridad, algunos profesores prefieren no llevar a cabo experimentos con solución de ninhidrina en el aula de clase. El profesor puede proyectar en ese caso el video de manera alternativa.
En el medio " Evidencia de aminoácidos en el cuerpo humano (Instrucciones para los alumnos)?, que se encuentra en el portal de medios didácticos, hay instrucciones de experimentación detalladas.

Medientypen

Video

Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Aminoácidos Metabolismo

Sprachen

Spanisch

Übung

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Estructura del ojo humano (ejercicio de pareo)

Ejercicio de pareo:
¿Sabes cómo armar el globo ocular?



A ser llenado por los estudiantes.

Información e ideas:
Puede ser utilizada al concluirse una unidad de aprendizaje sobre la estructura del ojo.

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Curva de sonido frente a frecuencia y amplitud

Diagrama:
Muestra la vibración con un tono alto y fuerte.


La curva de sonido izquierda inferior tiene dos veces la presión acústica (la amplitud es dos veces más alta) que la curva de sonido izquierda superior. La curva derecha superior, sin embargo, tiene dos veces la altura de tono (dos veces la frecuencia). En la esquina derecha inferior se han duplicado la amplitud y la frecuencia. Se puede decir lo siguiente sobre una curva de sonido:
- La amplitud significa volumen.
- La frecuencia indica el tono.

Con tonos altos, las formas de las ondas son estrechas y se repiten rápidamente; con tonos bajos, las formas de las ondas son más amplias y se repiten más lentamente.

Información e ideas:
Se lo puede relacionar a la discusión de curvas en matemáticas. para ser utilizado en hojas de trabajo, transparencias, etc.

Pertinente a la enseñanza de:
Sonido/acústica: parámetros
Vibraciones y ondas

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Onda (física) Sonido

Sprachen

Spanisch

Übung

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Detección de ácidos y bases con jugo de repollo morado

Ejercicio de emparejamiento:
¿Mediante la adición de qué sustancia cambia el jugo de repollo morado a qué color y de qué nivel de pH es éste un indicador?

Se trata de clasificar como ácido (a), alcalino (b) o neutro (n) cinco productos conocidos de la vida diaria. Para ello deben asignarse fotografías de los productos, así como de las soluciones indicadoras respectivas (jugo de repollo morado), a la posición correspondiente en la escala de pH.
Las fotografías ya asignadas pueden asignarse de nuevo y arrastrarse de una posición a otra. La solución se puede mostrar en cualquier momento. El estado de elaboración actual se conserva, por lo que la elaboración se puede continuar una vez oculta la solución. La asignación de las fotografías se puede evaluar por medio del botón de verificación correspondiente. Las asignaciones erróneas se anulan, pudiendo ser asignadas de nuevo las fotografías.

Información e ideas:
Los alumnos pueden analizar el valor pH de otros productos cotidianos con ayuda del indicador "jugo de repollo morado". ¿Qué hace que el color del jugo de repollo morado cambie, por ejemplo, a amarillo y qué valor pH indica el color?

Anderer Ressourcentyp

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Metabolismo energético del ser humano

Mapa mental interactivo:
Resumen esquemático sobre el metabolismo energético en el ser humano.

El mapa mental informa brevemente sobre los siguientes aspectos del metabolismo energético del ser humano:
· ingesta de alimentos y digestión,
· respiración externa - intercambio de gases,
· respiración celular,
· nutrientes.

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Reacción de detección para grasas no saturadas (5)

Fotografía:
La agitación del tubo de ensayo que contiene mantequilla después de unos tres minutos causa una coloración azul, como se ve en la imagen.

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La mitocondria: una pequeña central de energía

Figura etiquetada:
Representación esquemática de la respiración celular. La mitocondria es la central de energía en la célula.

La energía necesaria para el trabajo de las células en el cuerpo está disponible en forma de la molécula ATP (trifosfato de adenosina). Esta molécula posee enlaces químicos muy energéticos. El ATP se obtiene a partir de glucosa con ayuda de oxígeno durante la llamada "respiración celular".
El proceso en su conjunto se desarrolla en parte en el plasma celular y en parte en la mitocondria, un orgánulo de la célula. En el plasma celular tiene lugar la glucólisis. En la mitocondria se desarrollan el ciclo de Krebs y la cadena respiratoria. En total, se generan así entre 36 y 38 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa: la glucólisis y el ciclo de Krebs producen dos moléculas de ATP cada uno; la cadena respiratoria, entre 32 y 34 moléculas de ATP. La mitocondria puede describirse con razón como una "pequeña central de energía".

Información e ideas:
Averiguar cómo se consume el ATP durante la contracción de los músculos podría ser un lindo proyecto de investigación en la clase de biología de enseñanza secundaria.

Medientypen

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Lernalter

16-18

Schlüsselwörter

Energía

Sprachen

Spanisch

Anderer Ressourcentyp

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Separación de residuos de plástico (Instrucción para los profesores)

Método didáctico:
Métodos didácticos para profesores sobre la hoja de trabajo del mismo nombre.

El método didáctico proporciona al profesor toda la información importante para el empleo en la clase de la hoja de trabajo "Separación de residuos de plástico" y de las correspondientes ayudas escalonadas. Conocimientos previos que deben tener los alumnos: deben conocer la "densidad" como una propiedad química, al igual que el hecho de que las sustancias con una densidad menor que la del agua flotan y que las sustancias con una densidad superior se hunden.
Se explican los antecedentes científicos del ejercicio y se apunta una posible variación.
Se incluyen las seis ayudas escalonadas para la tarea con sus respectivas respuestas. Las ayudas también están disponibles para su impresión en un medio propio "Separación de residuos de plástico (Ayudas)" en el portal de medios didácticos de la fundación Siemens Stiftung.

Arbeitsblatt

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No todas las sombras son iguales (Tarea)

Hoja de trabajo:
¿Por qué en un día caluroso hace menos calor a la sombra de un árbol con una densa cubierta de hojas que bajo una sombrilla? La tarea se plantea de acuerdo a un contexto.

Una pequeña historia culmina en el planteamiento de la tarea. Los alumnos deben explicar por qué hace menos calor a la sombra de un árbol con una densa cubierta de hojas que bajo una sombrilla de tela. La respuesta a la pregunta está en el trasvase de energía durante los cambios de estados físicos, en este caso, en la evaporación de agua de las hojas de una planta.

En el documento "No todas las sombras son iguales (Ayudas)" en el portal de medios didácticos de la fundación Siemens Stiftung figuran ayudas escalonadas para resolver la tarea.
Explicaciones sobre el experimento dirigidas a los profesores figuran en "No todas las sombras son iguales (Instrucción para los profesores)".