Energía Solar
Grado: Séptimo – Duodécimo grado
Tiempo de preparación: 10 minutos
Tiempo de actividad: 120 minutos (2 periodos de 60 minutos)
Materias: Ciencias, Matemáticas
Un horno solar transforma la luz del sol en calor útil y lo almacena en un espacio aislado térmicamente hasta alcanzar temperaturas necesarias para cocinar alimentos. En esta actividad los estudiantes construirán un horno solar utilizando materiales muy simples y demostraran su efectividad. Además, evaluando datos globales de radiación solar los estudiantes identificaran lugares en el mundo con el potencial para usar radiación solar como una alternativa a combustibles fósiles.
Objetivos:
En esta actividad los estudiantes podrán:
- Construir un horno solar para demostrar como la energía radiante puede convertirse en energía térmica
- Utilizar una gráfica de los datos globales de radiación solar para determinar los lugares en el mundo donde este tipo de energía se puede utilizar como una alternativa a los combustibles fósiles.
- Establecer la importancia de obtener datos de radiación solar en las estaciones meteorológicas.
Materiales:
Construcción de horno solar:
- Caja de pizza mediana o grande
- Papel de aluminio
- Papel de construcción o cartulina negra
- Papel plástico (plastic wrap)
- Regla
- Lápiz
- Pega
- Cinta adhesiva
- Cuchilla para cortar la caja
- Lápiz o regla de madera
- Termómetro
Instrucciones para construcción de horno solar (PPT) (Ver anejo_2)
Hoja de trabajo: Horno solar (Ver anejo_3)
Mapa de radiación solar (Ver anejo_4)
Introducción:
Solicite a los estudiantes que lean el material de trasfondo y discuta con el grupo qué es energía, cómo podemos medirla y qué es energía renovable.
Actividad:
Siguiendo las instrucciones en la presentación de Power Point, los estudiantes construirán un horno solar y completarán la actividad incluida en la Hoja de trabajo: Horno solar (ver anejo).
Actividad Cierre:
Utilizando el mapa de irradianza solar directa en la Tierra de NASA (ver anejo) conteste las siguiente preguntas:
- ¿Qué partes del mundo tienen mayor potencial de producir energía térmica a partir de la energía del Sol?
- ¿Que efectos tendría en el ambiente el que estos países utilicen energía solar?
- ¿Que recomendaciones darías a los gobiernos en cuanto al uso de energía solar?
Glosario:
- Energía solar: energía obtenida a partir de la radiación electromagnética procedente del Sol. Es energía renovable, inagotable y no daña el medio ambiente.
- Energía térmica: energía liberada en forma de calor. Es obtenida de la naturaleza (energía solar), de combustibles fósiles o de energía eléctrica. El calor generado puede utilizarse para usos domésticos (ej. cocinar y calentar agua) o industriales (turbinas, calentadores solares)
- Energía renovable: energía que puede obtenerse de fuentes naturales inagotables como la energía solar, eólica o geotérmica.
Trasfondo para educadores:
Estándares – Departamento de educación de Puerto Rico
Octavo grado:
EI.F.CF3.IE.5: Construye, usa y presenta argumentos para apoyar la premisa de que cuando la energía cinética de un objeto cambia, se transfiere energía desde o hacia el objeto. El énfasis esta en la Ley de Conservación de Energía.
EI.F.CF4.IE.1: Obtiene y comunica información para correlacionar la amplitud y la energía de las ondas. En énfasis esta en el Sol como fuente de energía y las formas de energía radiante.
Noveno grado:
EI.T.CT3.IE.3: Construye un argumento apoyado por evidencia para describir las Fuentes principales y las Fuentes alternativas de energía y explica las ventajas y desventajas de los usos de cada una de estas fuentes.
Química:
ES.Q.CF1.IE.9: Analiza la forma en que la energy se manifiesta y se transforma de una forma a otra, como por ejemplode energia quimica a termica y de luminica a electrica.
Ciencias Ambientales:
ES.A.CT2.IE.7: Usa un modelo para describir cómo la variación en el flujo de energía dentro y fuera de los sistemas de la Tierra resulta en cambios climáticos. Ejemplos incluyen la evaluación de los resultados de los cambios en el clima que están limitados a los cambios de las temperaturas en la superficie, patrones de precipitaciones, volumen de hielo glacial, nivel del mar y distribución de la biosfera. Incluye la relación entre los ciclos de la materia y el flujo de energía, a la luz de la Ley de conservación de la materia y la energía.
Física:
ES.F.CF3.IE.2:Disena un modelo que ilustra que la energia a escala macroscopica se puede entender como una combincion de energia asociada al movimiento de las particulas (objetos) y energia asociada a la posicion relative de las particulas (objetos), Ejemplos de fenomenos a escala macroscopica pueden incluir la conversion de energia cinetica a energia termica, la energia almacenada en un objeto posicionado sobre la Tierra, y la nergia almacenada entre dos placas cargadas electricamente.