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Energía Solar

Sol y Temperatura

Sol y Temperatura

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:

  1. Construir un horno solar para demostrar como la energía radiante puede convertirse en energía térmica
  2. 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.
  3. 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.

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.

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