Conceptos Fundamentales de Materia y Energía: Propiedades, Tipos y Transformaciones

La Materia

Definición

Es todo aquello que tiene masa y volumen y ocupa un espacio.

Propiedades

a) Generales

• Volumen: Espacio que ocupa.
• Masa: Cantidad de materia que contiene.
• Peso: Fuerza que ejerce la gravedad sobre los cuerpos.
• Densidad: Relación entre la masa y el volumen.

b) Específicas

• Color (luz): Propiedad de los objetos que depende de cómo reflejan o absorben las distintas longitudes de onda de la luz visible.
• Temperatura: Medida de la energía cinética promedio de las partículas de un objeto, percibida como calor o frío.
• Dureza: Resistencia de un material a ser rayado o penetrado por otro.
• Maleabilidad: Capacidad de un material para deformarse en láminas delgadas sin romperse.
• Ductilidad: Propiedad de un material que permite ser estirado en hilos o alambres sin romperse.
• Tenacidad/Fragilidad/Resistencia: Capacidad de un material para resistir fuerzas sin romperse (tenacidad) o para romperse fácilmente (fragilidad). La resistencia mide la capacidad de soportar tensiones sin deformarse permanentemente.
• Viscosidad: Medida de la resistencia de un fluido a fluir. A mayor viscosidad, más difícil es que las partículas se desplacen entre sí.
• Impermeabilidad: Propiedad que impide el paso de líquidos o gases a través de un material.
• Elasticidad: Capacidad de un material para deformarse bajo una fuerza y recuperar su forma original al cesar dicha fuerza.
• Porosidad: Presencia de pequeños espacios o poros en un material que pueden permitir el paso de líquidos o gases.
• Opacidad: Propiedad de un material que impide el paso de la luz, evitando que se pueda ver a través de él.
• Sabor: Sensación percibida por el sentido del gusto al entrar en contacto con ciertas sustancias.
• Brillo: Propiedad de los objetos de reflejar luz, dándoles una apariencia luminosa o resplandeciente.
• Conductividad (energía): Capacidad de un material para transmitir calor (conductividad térmica) o electricidad (conductividad eléctrica).
• Tamaño: Medida que describe las dimensiones físicas de un objeto, como longitud, ancho y altura.
• Flotabilidad: Capacidad de un objeto para mantenerse en la superficie de un fluido debido a las fuerzas de empuje hacia arriba.
• Impenetrabilidad: Propiedad que establece que dos objetos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.

Mezclas

Heterogéneas

Los componentes se pueden identificar a simple vista. Existen diferentes tipos de separación:

• Filtración: Separa sólidos y líquidos.
• Tamizado: Separa sólidos de diferentes tamaños.
• Imantación: Separa ciertos metales de otras sustancias.
• Decantación: Separa líquidos de diferentes densidades.
• Cristalización: Separa sólidos que se encuentran disueltos en líquidos.

Homogéneas

Los componentes no se pueden identificar a simple vista. Existen otros tipos de separación:

• Destilación: Separa líquidos con diferentes puntos de ebullición.
• Evaporación: Separa sólidos disueltos en líquidos.

Pueden ser concentradas, diluidas o saturadas. Encontramos disoluciones que pueden ser más diluidas o concentradas (disolvente y solutos). Dos tipos de disoluciones:

• No acuosas: Gasolina y perfumes.
• Acuosas: Agua de mar, agua corriente, desinfectante, refrescos con gas, suero fisiológico, agua mineral y lejía.

Separaciones

• Criba: Separar materiales sólidos de diferente tamaño mediante una malla o rejilla.
• Filtración: Separar un sólido insoluble de un líquido utilizando un filtro.
• Cristalización: Obtener sólidos disueltos en un líquido al evaporar el solvente y formar cristales.
• Separación magnética: Separar materiales metálicos que son atraídos por un imán de otros que no lo son.
• Decantación: Separar líquidos inmiscibles o sólidos sedimentados inclinando el recipiente para verter una de las fases.
• Destilación: Separar líquidos miscibles con diferentes puntos de ebullición calentándolos y condensándolos.
• Cromatografía: Separar componentes de una mezcla basándose en su movimiento a través de un medio poroso o absorbente.
• Evaporación: Separar un sólido disuelto en un líquido eliminando este último mediante calor.
• Imantación: Similar a la separación magnética, usa imanes para extraer materiales ferromagnéticos de mezclas.
• Tamiz: Herramienta o técnica para separar partículas de diferentes tamaños mediante una malla con agujeros pequeños.

Las Sustancias Puras

Están formadas por un solo tipo de partícula y, por ello, tienen las mismas propiedades en todas sus partes. Pueden ser elementos y compuestos.

• Elementos: Tipo de materia que está compuesta por un único tipo de átomo. Se presentan en forma de átomos y moléculas. Los átomos pueden ser libres (Helio, He) o estar unidos, dando cristales atómicos (Hierro, Fe). Las moléculas, como el oxígeno (O₂).
• Compuestos: Sustancias que están compuestas por dos o más elementos diferentes. Se presentan en forma de moléculas, como el agua (H₂O), y cristales iónicos, como el cloruro de sodio (NaCl).

Unidades

Magnitud, directas e indirectas. Dentro de la magnitud encontramos la escalar y la vectorial. La escalar es si la magnitud no depende de la dirección que tenga, mientras que la vectorial es si la magnitud depende de la dirección que tenga.

El Átomo y los Elementos Químicos

Los átomos de un mismo tipo forman un elemento químico, como carbono (C), cloro (Cl) y nitrógeno (N). Toda la materia está formada por átomos. Un átomo es la cantidad más pequeña de un elemento químico que puede existir como entidad estable.

Leyes

• Ley de Hooke: La deformación y la extensión de un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada.
• Ley de Newton: Un cuerpo no cambia su estado de reposo y de movimiento a menos que se le aplique una fuerza.
• Leyes de los gases: Describen el comportamiento de la materia en estado gaseoso. Se pueden encontrar 3 tipos de leyes: ley de Boyle-Mariotte, ley de Gay-Lussac y ley de Charles.
• Ley de la conservación de la materia: La materia no se crea ni se destruye, se transforma.

Cambios

Físicos

Cambios de estado

• Sólido a gas: Sublimación (Hielo derritiéndose).
• Gas a líquido: Condensación (Nubes de vapor de agua formando gotas).
• Sólido a líquido: Fusión.
• Líquido a sólido: Solidificación (Agua congelándose).
• Líquido a gas: Vaporización (Evaporación y ebullición).
• Gas a sólido: Sublimación inversa (Formación de escarcha).

Estados de la materia

• Sólido: La materia se encuentra en estado sólido, esta tiene una forma y volumen fijo. Sus átomos se encuentran muy juntos y comprimidos. Dilatación y contracción, incompresibilidad, dureza, elasticidad.
• Líquido: La materia se encuentra en estado líquido, tiene un volumen fijo, pero su forma es variable. Los átomos se encuentran en un nivel de separación que permiten esa movilidad. Fluidez, incompresibilidad y viscosidad.
• Gaseoso: La materia se encuentra en estado gaseoso, no tiene ni forma ni volumen fijo, sus átomos se encuentran muy separados entre sí. Invisibilidad, expansión y difusión, comprensibilidad, ejercen presión.

Químicos

• Oxidación: Un elemento se une con el oxígeno. Implica la pérdida de electrones por parte de una molécula, de forma que aumenta su estado de oxidación. Se forma óxido, sustancias como el cromo, el aluminio y el hierro.
• Combustión: Reacción química en la que una sustancia se combina con oxígeno, liberando energía en forma de calor y luz. Combinación entre material que contiene carbono y oxígeno del aire.
• Fermentación: Proceso mediante el cual se transforman las sustancias complejas en compuestos orgánicos simples.
• Ácido-base: Reacción química en la que un ácido dona protones (H⁺) a una base, que los acepta.
• Reacción de neutralización: Reacción entre un ácido y una base que produce sal y agua, neutralizando ambos.
• Fotosíntesis: Se produce en las plantas, algas y algunas bacterias cuando se exponen a la luz del sol. El agua y el dióxido de carbono se combinan para formar carbohidratos y se desprende oxígeno.
• Electrólisis: Proceso en el que se descompone una sustancia mediante el paso de una corriente eléctrica.
• Putrefacción: Descomposición de materia orgánica por la acción de microorganismos, liberando compuestos malolientes.

Nucleares

Cambian los elementos químicos.

La Energía

Magnitud que se mide en JULIOS. Capacidad que tiene un sistema material para producir cambios en otro sistema material o sobre sí mismo. Cambio o transformación en la materia: físicos y químicos. Sin energía ningún proceso químico ni físico sería posible. Si no se puede medir, no es energía. La luz es materia E=mc².

Tipos de energía

Cambios físicos

• Energía térmica: Energía que posee un cuerpo (o un sistema material) debido al movimiento de las partículas que lo componen. Cantidad de energía que pasa de un cuerpo caliente a otro más frío. Su transferencia es el calor y se pone de manifiesto cuando existe un cambio de temperatura.
• Energía radiante: La luz es un tipo de onda electromagnética que se propaga en línea recta en todas las direcciones del espacio con rapidez constante. Es la energía contenida por las ondas electromagnéticas. Ondas de luz. La energía de cada luz es directamente proporcional a su frecuencia. Por ejemplo: placas solares. Se extrae de un fotón (la luz).
• Energía mecánica: Es el cambio de posición de un cuerpo producido por fuerzas de tipo mecánico. Las Leyes de Newton son relativas al movimiento. Un cuerpo puede convertir su energía potencial en cinética y viceversa. Se clasifican en 2 tipos:
  • Energía cinética: Cambia de velocidad. De un cuerpo de masa m a la que este tiene a causa de estar en movimiento, esto es a causa de moverse con rapidez.
  • Energía potencial: Cambia de altura.
    • Gravitatoria: De un cuerpo de masa m, es la energía que tiene por estar bajo la acción de la fuerza de atracción gravitatoria.
    • Elástica: Energía almacenada que resulta de aplicar una fuerza para deformar un objeto elástico. Deformación de un objeto por retorcer, estirar y comprimir. La Ley de Hooke enuncia que el alargamiento de un cuerpo elástico es directamente proporcional a la fuerza que se aplica sobre él.

Cambios químicos

• Energía química: Se produce en reacciones químicas cuando existe un cambio químico por la formación o rotura de enlaces químicos. Potencial de una sustancia pura para experimentar una transformación. Energía asociada a los enlaces químicos que mantienen unidos a los átomos en una sustancia pura.
• Energía eléctrica: La provocan los electrones cuando se ponen en movimiento. Átomo libera electrones. Se produce cuando cambian los electrones de la corteza de los átomos y provoca efectos luminosos, magnéticos y térmicos. Lleva asociada una corriente eléctrica (movimiento ordenado de electrones u otras partículas con carga eléctrica). Causada por potencial eléctrico. Paneles solares. Aerogeneradores.
• Energía nuclear: Se manifiesta en algunos elementos que, de manera natural, cambian de ser una cosa u otra. Átomo que libera protones. Es la energía asociada a los cambios que experimentan los núcleos de algunos átomos. Es la energía almacenada en el núcleo de los átomos y liberada en las reacciones nucleares. Pueden ser:
  • Fusión nuclear: Dos núcleos de átomos ligeros se fusionan para crear uno más pesado. Se requieren temperaturas de algunos millones de grados Celsius.
  • Fisión nuclear: División de núcleos atómicos de ciertos elementos químicos y produce residuos nucleares que emiten radiaciones perjudiciales.

Principios de la energía

• Conservación: Primera ley de la termodinámica. La energía no se crea ni se destruye; solo se transforma de una forma a otra o se transfiere entre sistemas. En un sistema cerrado, la cantidad total de energía siempre permanece constante.
• Transformación: Proviene de la primera. Se transforma de una a otra. (Está dentro de los principios, pero no lo es).
• Degradación: Segunda ley de la termodinámica. Durante las transformaciones de energía, parte de la energía útil se degrada en formas menos aprovechables, como el calor, aumentando la entropía del sistema. No toda la energía puede ser usada para realizar trabajo útil. La energía se puede transferir en forma de Calor Q y Trabajo W.
  • Calor Q: Transmisión de energía de un cuerpo caliente a otro más frío. Se clasifican en 3 tipos de transmisión:
    • Conducción: Propiedad de ciertos elementos para conducir el calor y transmisión de calor por contacto entre cuerpos, esto deriva a la conductividad térmica.
    • Convección: Transporte de calor por medio de movimiento de fluidos y gases, y líquidos de distinta temperatura intercambian energía en forma de calor. Ciclo de convección, pueden ser fluidos de temperaturas altas que suben y fluidos de temperaturas frías que bajan.
    • Radiación: El calor se propaga a través de ondas de radiación a través de la velocidad de la luz. Propagada en forma de ondas electromagnéticas, que es radiación electromagnética, y propagada en forma de partículas subatómicas, que es radiación corpuscular. Los tipos de radiación son: solar, térmica, electromagnética, ionizante, corpuscular, nuclear, de cuerpo negro, no ionizante y cósmica.
  • Trabajo W: Desplazamiento de un cuerpo cuando se ejerce una fuerza sobre él. W=Fxs, necesita de fuerza (se mide en N) y desplazamiento (se mide en M).

Materia

1. Imagina que eres maestro de Primaria, diseña una actividad a través de la cual tus alumnos entiendan qué es y qué no es materia.

¿Qué es y qué no es materia?

El objetivo de esta actividad es identificar qué elementos del entorno son materia y cuáles no, comprendiendo las características que definen la materia.

El docente inicia la actividad preguntando a la clase: “¿Sabéis lo que es la materia?”. Tras escuchar las respuestas, explica que la materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un espacio, es decir, puede sentirse, pesarse o medirse. Pone ejemplos de materia, como una silla, el aire o el agua, y de lo que no es materia, como la luz, el sonido o las ideas.

La actividad consiste en dividir a la clase en pequeños grupos de 4-5 estudiantes. A cada grupo se le entrega una variedad de objetos (por ejemplo: una pelota, un vaso con agua, una hoja de papel, una piedra, globos inflados, una linterna, perfume, etc.) y tarjetas con conceptos abstractos (como amor, sueños, música, etc.). Los grupos deben manipular los objetos y clasificarlos en un papel como "materia" o "no materia". Por ejemplo, determinarán si el aire en un globo es materia (sí, porque ocupa espacio) o si el sonido de una campana lo es (no, porque no tiene masa ni ocupa espacio).

Finalmente, cada grupo presenta su clasificación al resto de la clase, abriendo un debate para justificar y discutir si los elementos analizados son o no materia.

2. Estás preparando un paquete para enviar por correo a un amigo tuyo que está de Erasmus en Italia. Resulta que se le olvidó sus figuras del Señor de los Anillos, y no puede dormir sin ellas. Para empaquetarlas, pides ayuda a otro compañero. El paquete costará más o menos según el peso de cada figura. Mandas a ese compañero a pesar las figuras. Te dice 400g cada una. De repente te resulta raro, porque una es de hierro, otra de escayola y otra de algodón. Le dices al compañero que sí pesó las tres y te responde: “No hace falta, ya que todas las figuras tienen exactamente el mismo tamaño”. ¿Crees que tiene razón? Explica con argumentos, la respuesta afirmativa o negativa.

La respuesta es negativa, ya que el peso de un objeto no depende únicamente de su tamaño, sino también de su densidad. La densidad es la cantidad de masa que tiene un objeto en relación con su volumen y varía según el material de que está hecho. Lo mejor sería pesarlas individualmente para conocer su peso exacto.

Aunque las figuras tengan el mismo tamaño (ocupen el mismo volumen), están hechas de diferentes materiales:

• Hierro: Material denso y pesado.
• Escayola: Material menos denso que el hierro, pero es más ligera que una figura del mismo tamaño hecha de hierro.
• Algodón: Material poco denso, es mucho más ligero que la escayola y el hierro.

El peso (o la masa) de un objeto depende de su densidad y su volumen, según la fórmula: Peso=Densidad x Volumen. Como el volumen (tamaño) es el mismo para las tres figuras, el peso dependerá únicamente de la densidad del material.

3. Un docente quiere enseñar a sus alumnos de primaria el concepto de densidad mediante un experimento práctico. Diseña una actividad experimental sencilla que permita a los estudiantes comprender la relación entre masa, volumen y densidad, utilizando materiales accesibles.

¿Por qué algunos objetos flotan y otros se hunden?

El objetivo de la actividad es comprender la relación entre masa, volumen y densidad mediante un experimento práctico que permita visualizar por qué algunos objetos flotan y otros se hunden. El docente comienza la actividad preguntando: “¿Por qué algunos objetos flotan y otros no? ¿Creéis que el tamaño o el peso son los únicos factores importantes?”. Después de escuchar las respuestas, introduce el concepto de densidad, explicando que es la cantidad de masa en un espacio (volumen). Aclara que si la densidad de un objeto es menor que la del agua, flotará; si es mayor, se hundirá.

Para la actividad práctica, el docente presenta varios objetos de distintos tamaños y materiales (pelota de plástico, corcho, llave, esponja, piedra y plastilina) y coloca un recipiente con agua en la mesa. Selecciona un objeto (por ejemplo, una pelota de plástico) y pregunta a los alumnos: “¿Creéis que flotará o se hundirá?”. Luego, coloca el objeto en el agua para que observen lo que sucede. Este procedimiento se repite con cada objeto. Los alumnos registran en sus cuadernos si cada objeto flota o se hunde y justifican el resultado con base en la densidad.

4. ¿Cómo podemos demostrar que la materia ocupa espacio, incluso si no la vemos, como puede ser el caso de los gases?

El objetivo de la actividad es mostrar que los gases son materia porque ocupan espacio, aunque no sean visibles.

El docente realiza un primer experimento inflando un globo. Luego pregunta a los alumnos: “¿Qué hay dentro del globo? ¿Por qué tiene ahora forma y ocupa un espacio?”. Explica que el aire que se ha soplado es un gas que se acumula dentro del globo y se expande, dándole forma. Después, desinfla el globo lentamente, mostrando cómo el espacio ocupado por el globo disminuye al liberar el aire. Esto demuestra que el gas llenaba el globo. En un segundo experimento, se utiliza una botella de plástico vacía y tapada. Un alumno intentará aplastarla con las manos, pero no podrá hacerlo fácilmente. El docente explica que esto ocurre porque dentro de la botella hay aire que ocupa espacio y se resiste al ser comprimido, ya que está atrapado. Finalmente, el docente concluye que los gases, aunque sean invisibles, son materia porque tienen masa y volumen.

5. Enumera dos sustancias puras que al mezclarse formaría una mezcla heterogénea, explicando el por qué corresponde a esta tipología de mezclas. Además, indica una técnica de separación que se usaría para volver a separar ambas sustancias, ofreciendo una breve explicación de su proceso.

• Sustancias puras: Aceite y agua

Cuando se mezclan aceite y agua, forman una mezcla heterogénea porque no se combinan de manera uniforme. El aceite, al ser menos denso que el agua, flota sobre la superficie, creando dos capas visibles y permitiendo distinguir ambas sustancias fácilmente.

• Técnica de separación: Decantación

La decantación es un método para separar líquidos que no se mezclan. La mezcla se coloca en un recipiente transparente y se deja reposar para que se formen dos capas: el agua, más densa, se queda en el fondo, mientras que el aceite queda en la parte superior. Luego, se vierte cuidadosamente el agua primero, separándola del aceite.

Energía

1. Un niño lanza una fecha con un arco, ¿qué tipos de energía entran en este proceso?

Las gomas elásticas del arco están compuestas por largas cadenas de moléculas enrolladas que forman una red. Al estirarlas, las moléculas se desenrollan y se alinean, acumulando energía en forma de energía potencial elástica. Al soltar la goma, esta energía se transforma rápidamente en energía cinética, provocando el movimiento. Cuanto más se estira la goma, mayor es la energía acumulada y mayor será la distancia recorrida. En el caso del arco, el niño realiza un trabajo al estirarlo, y este trabajo se transforma en energía potencial elástica en el sistema arco-flecha. Cuando se libera, esta energía potencial se convierte en energía cinética durante el movimiento de la flecha. Además, al caer, la flecha adquiere energía gravitatoria debido a su posición y movimiento dentro del campo gravitatorio.

2. Enumera 4 ventajas de las energías no renovables y 4 inconvenientes de las energías renovables.

4 ventajas de las energías no renovables:

• Los combustibles fósiles, como el petróleo o el carbón, contienen mucha energía en poco volumen, permitiendo generar grandes cantidades de energía de manera eficiente.
• La tecnología y las redes de distribución para su extracción, transporte y consumo están ampliamente desarrolladas y optimizadas.
• Las energías no renovables están listas para su uso, proporcionando un suministro constante y predecible en cualquier momento.
• Comparadas con algunas energías renovables, las instalaciones para utilizar energías no renovables suelen tener menores costes iniciales.

4 inconvenientes de las energías renovables:

• Fuentes como la solar o la eólica dependen de condiciones meteorológicas (sol o viento), lo que puede generar fluctuaciones en la producción de energía.
• La instalación de paneles solares, turbinas eólicas o sistemas geotérmicos pueden ser costosas, lo que dificulta su adopción inmediata.
• Algunas energías renovables, como la eólica o la solar, requieren grandes áreas para sus instalaciones, lo que puede ser un desafío en zonas urbanas o densamente pobladas.
• La tecnología de almacenamiento, como las baterías, aún no es lo suficientemente avanzada para garantizar un suministro constante cuando la producción es intermitente.

3. Expón 3 ejemplos diferentes donde se emplea el agua como recurso para crear energía. ¿De qué forma interviene el agua en cada uno de ellos?

1. Energía hidroeléctrica (presas o centrales hidroeléctricas):

   • Intervención del agua: El agua se almacena en una presa y se libera de manera controlada para mover las turbinas.
   • Funcionamiento: El agua almacenada en un embalse tiene energía potencial debido a su altura. Al liberarse, fluye con fuerza a través de conductos hacia las turbinas, convirtiendo su energía cinética en energía eléctrica mediante un generador.

2. Energía geotérmica (centrales de vapor):

   • Intervención del agua: El agua subterránea es calentada por el magma terrestre y transformada en vapor que impulsa las turbinas generadoras.
   • Funcionamiento: En zonas geotérmicas, el calor de la Tierra calienta el agua a altas temperaturas. El vapor generado asciende a la superficie y mueve las turbinas, produciendo electricidad.

3. Energía de las mareas (mareomotriz):

   • Intervención del agua: Se aprovecha el movimiento natural del agua de las mareas para generar electricidad.
   • Funcionamiento: En zonas costeras, se instalan turbinas en el agua. Durante la subida de la marea, el agua en movimiento acciona las turbinas. Al bajar la marea, el flujo de regreso también impulsa las turbinas, generando energía en ambos sentidos.

4. Nombra las formas en las que se manifiestan la energía y en su caso, decir dónde se degrada en estas situaciones:

a) Una lámpara encendida.

• Energía eléctrica: Entrada.
• Energía lumínica: Salida principal.
• Energía térmica: Generada como calor.
• Degradación: La mayor parte de la energía eléctrica se degrada en forma de calor (energía térmica).

b) Un avión volando.

• Energía química: Del combustible.
• Energía cinética: Movimiento del avión.
• Energía potencial gravitatoria: Altura del avión.
• Degradación: Gran parte de la energía química se pierde como energía térmica y energía sonora en el proceso de combustión y fricción con el aire.

c) Una candela.

• Energía química: Almacenada en la cera.
• Energía lumínica: La llama.
• Energía térmica: Calor liberado por la combustión.
• Degradación: La mayoría de la energía se pierde como energía térmica en el entorno.

d) Un isótopo radiactivo que emite radiaciones.

• Energía nuclear: Liberada durante la desintegración radiactiva.
• Energía radiante: Radiación emitida.
• Degradación: Parte de la radiación se disipa como calor en el medio que nos rodea.

e) Un rayo de una tormenta.

• Energía eléctrica: Descarga del rayo.
• Energía lumínica: El destello del rayo.
• Energía sonora: El trueno.
• Energía térmica: Calor generado en el aire.
• Degradación: Gran parte de la energía eléctrica se convierte en calor y sonido que se disipan en el ambiente.

5. ¿Cuáles son los dos principios de la energía? Explica brevemente en qué consisten y pon ejemplos donde expliques estos principios.

Principio de la conservación de la energía:

La energía no se crea ni se destruye; solo se transforma de una forma a otra o se transfiere entre sistemas. La cantidad total de energía en un sistema aislado siempre permanece constante. Por ejemplo; Centrales hidroeléctricas: el agua almacenada en una presa tiene energía potencial. Al fluir hacia las turbinas, esa energía se convierte en energía cinética y luego en energía eléctrica en el generador. Aunque la energía cambia de forma, la cantidad total se conserva.

Principio de degradación de la energía:

Durante cualquier transformación energética, una parte de la energía se degrada a formas menos útiles, generalmente en forma de calor, aumentando la entropía del sistema. Esto significa que no toda la energía se puede aprovechar para realizar trabajo. Por ejemplo; un motor de un coche: la energía química del combustible se transforma en energía cinética para mover el coche, pero una gran parte se pierde como calor debido a la fricción, la combustión y la resistencia al aire.

Elabora un “circuito” que al menos participen tres transformaciones de la energía y explica en qué consiste cada una. Elaborar un circuito, a modo de ejemplo, y explicar los tipos de energías que entran en juego.

• Placa solar: Como a través de la retención de luz, obtiene energía solar y se produce energía eléctrica y a través de la energía eléctrica se produce energía térmica, por ejemplo: para encender una estufa.
• Volar en globo aerostático: Hay una energía química porque el globo hace que se produzca calor, energía eólica porque se mueve por el viento y energía cinética porque se produce movimiento.

Concepciones materia:

• Asocian las mezclas heterogéneas a componentes sólidos visibles y las homogéneas a las que tienen un componente líquido. Rubio, (2010) citado en Martín del Pozo & Galán Martín, (2012).
• Asocian los gases con el uso y función de los objetos. Seré (1986) citado en Pérez Huelva & Jiménez-Pérez, (2013).

Concepciones energía:

• Identificar la energía con la fuerza, la actividad o los procesos o la actividad humana en general. Bañas, Mellado y Ruiz (2003).
• Considerar que la energía puede gastarse o almacenarse o desaparecer. Analizar la energía desde la perspectiva de la actividad física: descansar para ganar energía, hacer ejercicio-perder energía. Pacca y Henrique (2004)

Fuentes de energía

Recursos de los que obtenemos energía para nuestras actividades humanas.

• Primer criterio:
  • Primarias: Provienen de fenómenos naturales. Ejemplo: el sol, biomasa… No son transformadas.
  • Secundarias: Resultado de transformación de energía primaria. Ejemplo: energía eléctrica.
• Segundo criterio:
  • Energías renovables: No se agotan. Son consideradas energías limpias y sus reservas no disminuyen significativamente. Son naturales. Tipos: energía eólica (viento), geotérmica (calor de la Tierra), solar (sol), hidráulica (corrientes de agua), biomasa (leña y aceites vegetales) y mareomotriz (marea, olas).
  • Energías no renovables: Son consideradas energías sucias. Sus reservas disminuyen significativamente en el tiempo. Pueden ser artificiales. Tipos: combustibles nucleares, combustibles fósiles, petróleo, gas natural, carbón mineral y uranio. Se agotan como consecuencia de su consumo y su uso.