ESTI No. 99
"ING. GUILLERMO GONZALEZ CAMARENA"
TRANSFORMACIÓN DE MATERIALES Y ENERGÍA
En este bloque se retoman y
articulan los contenidos de los bloques I y II para analizar los materiales
desde dos perspectivas: la primera considera el origen, las características y
la clasificación de los materiales, y hace hincapié en la relación de sus
características con la función que cumplen; la segunda propone el estudio de
los materiales, tanto naturales como sintéticos.
Se propone el análisis de
las características funcionales de los productos desarrollados en un campo
tecnológico y su relación con los materiales con que están elaborados, así como
su importancia en diversos procesos técnicos. Asimismo, se revisan las
implicaciones en el entorno por la extracción, el uso y la transformación de materiales
y energía, y la manera de prever riesgos ambientales.
La energía se analiza a
partir de su transformación para la generación de la fuerza, el movimiento y el
calor que posibilitan el funcionamiento de los procesos o la elaboración de
productos; de esta manera, será necesario identificar las fuentes y los tipos
de energía, así como los mecanismos para su conversión y su relación con los
motores. También es necesario abordar el uso de la energía en los procesos
técnicos, principalmente en el empleo y efecto del calor, además de otras
formas de energía para la transformación de diversos materiales.
PROPÓSITOS
1. Distinguir
el origen, la diversidad y las posibles transformaciones de los materiales
según la finalidad.
2. Clasificar
los materiales de acuerdo con sus características y su función en diversos
procesos técnicos.
3. Identificar
el uso de los materiales y de la energía en los procesos técnicos.
4. Prever
los posibles efectos derivados del uso y transformación de materiales y energía
en la naturaleza y la sociedad.
APRENDIZAJES
ESPERADOS
· Identifican
los materiales de acuerdo con su origen y aplicación en los procesos técnicos.
· Distinguen
la función de los materiales y la energía en los procesos técnicos.
· Valoran
y toman decisiones referentes al uso adecuado de materiales y energía en la
operación de sistemas técnicos para minimizar el impacto ambiental.
· Emplean
herramientas y máquinas para transformar y aprovechar de manera eficiente los
materiales y la energía en la resolución de problemas técnicos.
COMPETENCIAS A DESARROLLAR
Resolución
de problemas, diseño, gestión e intervención.
TEMAS:
3.1 MATERIALES
3.2. ENERGÍA
Actividad 1
Lee lo siguiente y contesta lo que se te
pregunta en tu cuaderno:
MATERIA
Es tangible, detectable, perceptible, ocupa un
lugar en el espacio, tiene masa, es fuente de energía, puede ser sólida,
liquida o gaseosa.
Receptibilidad de la forma, todo aquello capaz
de recibir una forma, es potencialmente de convertirse en algo (cumplir una
función técnica o ser parte de un objeto).
MATERIAL
Porción de materia
a la que se le da un uso particular.
Materia: Arcilla, piedras, madera, oro,
minerales, sal de mesa, agua,….
Materiales: Ladrillo, varilla,
telas, plásticos,…..
MATERIA
PRIMA.
Materia sobre la que actúan las acciones técnicas para la producción de bienes.
a)
Escribe
tres ejemplos que conozcas de:
Materia:
Material:
Materia prima:
Identifica el uso, origen y función de los materiales empleados para producir el objeto o proceso seleccionado.
Actividad 6
Investiga como es el proceso de producción del objeto seleccionado, puntualizando en los materiales utilizados, las clases de energía que intervienen en su fabricación, la maquinaría, equipo y herramienta utilizada, el funcionamiento del objeto, las dificultades encontradas, el impacto ambiental, las medidas de higiene y seguridad que se utilizan y requieren y redáctalo.
Representa dicho proceso en una maqueta, con un dibujo, haciendo un prototipo, etcétera.
Comunica tus resultados en una presentación en plenaria.
Finalmente contesta, con tus palabras, lo que se te solicita.
Actividad 2
Lee lo siguiente y
contesta lo que se te pregunta:
CRONOLOGÍA
DE LOS ACONTECIMIENTOS HISTÓRICOS RELACIONADOS CON LA ENERGÍA[1]
500,000
(a.c.). El
hombre comienza a utilizar el fuego.
9000. Se inicia la agricultura en forma
elemental.
7000. Se elaboran los primeros instrumentos de
trabajo.
6000. Se domestican algunos animales, como
vacas, cerdos y ovejas.
4000. Se utiliza el caballo con fines
domésticos.
3500. Se inventa la rueda, probablemente en
Mesopotamia.
2900. Se construyen los primeros barcos de
vela.
1000. Se comienza a trabajar el hierro.
300 (d.c.). Se construyen las ruedas hidráulicas
en Grecia.
650. Se implementan los primeros molinos de
viento.
852. Se emplea el carbón como combustible
doméstico.
1239. Se utiliza el carbón con fines
industriales.
1300. Se emplea el carbón para la calefacción
doméstica.
1606. Se realizan los primeros experimentos
exitosos con motores de vapor.
1690. Se construye el primer motor de émbolo.
1693. Se enuncia el principio de conservación
de la energía.
1712. Se construye la primera máquina de vapor
elemental.
1765. Se crea la primera máquina de vapor de
Watt con características similares a las modernas.
1789. Se enuncian las leyes de la
electrostática.
1820. Se inician los trabajos de
electromagnetismo y termodinámica.
1839. Alexander Becquerel descubre que al
incidir la luz sobre ciertas sustancias se produce una corriente eléctrica.
1859. Se perfora el primer pozo de petróleo en
Titusville, Pensilvania.
1876. Se desarrolla el motor de combustión
Interna de cuatro tiempos.
1879. Se utiliza por primera vez la lámpara
incandescente.
1882. Se desarrolla e instala por Thomas Alva
Edison la primera gran central eléctrica del mundo en Nueva York.
1896. Se descubre la radiactividad.
1900. Se transforma la energía geotérmica en
eléctrica.
1903. Se efectúa el vuelo del primer avión de
hélice.
1941. Se utiliza la turbina en el primer avión
a reacción.
1942. Se logra la primera reacción nuclear
controlada.
1945. Se lanzan las bombas atómicas sobre
Hiroshima y Nagasaki.
1957. Se pone en funcionamiento la Primera Central
Electronuclear.
1973. Se inicia la primera crisis del petróleo.
1980. Se produce la segunda crisis del
petróleo.
1991. Se disparan los precios del petróleo
debido a la Guerra
del Golfo Pérsico.
1996. Se anuncia el comienzo del declive del
uso del carbón como combustible.
1998. Se produce un incremento de la capacidad
mundial instalada de generación eólica.
2000. Se anuncia que Irlanda será, en 30 años,
la primera economía en el mundo con 100% de su energía obtenida a partir de
fuentes renovables basada en hidrógeno y Vanuatu
De la
cronología presentada:
a) Describe
las fuentes de energía identificadas, las acciones humanas o artefactos que
ejemplifican su conversión para su empleo en acciones técnicas.
b) ¿Cuáles
son las fuentes y tipos de energía empleadas en tu especialidad y cuál es su
función técnica?
c)
¿Que
entiendes por convertidor de energía?
d)
¿Qué
convertidores empleas en tu especialidad?
Actividad 3
Analiza
la siguiente información:
a)
¿En
qué tipos de energía se puede convertir la luz del sol?
b)
¿En
qué tipos de energía se puede convertir la fuerza del agua?
c)
¿En
qué tipos de energía se puede convertir la fuerza del viento?
Actividad 4
Algunos ejemplos de procesos técnicos. Completa.
ÉNFASIS
|
PROCESOS
TÉCNICOS
|
Diseño
de circuitos eléctricos
|
Electrificar una casa, circuitos en serie, paralelos y/o
mixtos, entre otros.
|
Confección
del vestido e industria textil
|
Diseño de prendas y accesorios, confección de prendas,
entre otros.
|
Carpintería
e industria de la madera
|
Fabricación de muebles, construcción de casas, cabañas,
entre otros.
|
(Escribe
tu énfasis)
|
(Anota dos procesos técnicos de tu énfasis)
|
Junto con tu profesor(a)
selecciona un objeto técnico o proceso técnico de tu énfasis especialidad.
Actividad 5
Identifica el uso, origen y función de los materiales empleados para producir el objeto o proceso seleccionado.
MATERIALES
|
||
Componentes del objeto o proceso
seleccionado
|
Material de que está hecho y su
origen.
|
Función que cumple
|
Actividad 6
Investiga como es el proceso de producción del objeto seleccionado, puntualizando en los materiales utilizados, las clases de energía que intervienen en su fabricación, la maquinaría, equipo y herramienta utilizada, el funcionamiento del objeto, las dificultades encontradas, el impacto ambiental, las medidas de higiene y seguridad que se utilizan y requieren y redáctalo.
Actividad 7
Representa dicho proceso en una maqueta, con un dibujo, haciendo un prototipo, etcétera.
Actividad 8
Comunica tus resultados en una presentación en plenaria.
Actividad 9
Finalmente contesta, con tus palabras, lo que se te solicita.
a)
¿Qué
importancia tiene el uso de los materiales más adecuados en la fabricación de
artefactos y que impacto social y ambiental tienen según su origen?
b)
Comenta
como distingues la función de los materiales y la energía en su proceso de
fabricación.
c)
¿Cómo
valoras el proceso de fabricación y que sugieres para su mejora, principalmente
para hacer un uso más adecuado de los materiales y la energía para minimizar el
impacto ambiental?
d)
¿Qué
herramientas, equipo, maquinaria y materiales empleaste para transformar y
aprovechar de manera eficiente los materiales y la energía en la producción de
tu objeto técnico o proceso?
