Dilatación térmica

Estos días, la subida de las temperaturas y el intenso calor ha tenido diferentes consecuencias. Una de ellas ha sido pequeños desperfectos en algunas estructuras.

En Córdoba, algunas hileras de baldosas del pavimento del Puente Romano no han soportado los efectos de la dilatación térmica.

Este efecto se conoce como dilatación térmica lineal. Los materiales aumentan de tamaño por efecto del aumento de la temperatura, las partículas se mueven más y ocupan más espacio. Una de las situaciones más comunes donde se observaba este efecto y se tenía en cuenta a la hora de su construcción es en las vías de tren. Se formaban juntas de dilatación, espacios libres que permitían que las estructuras pudiesen crecer sin deformarse.

Bien es cierto que actualmente las vías de tren no presentan este problema, ya que la unión de las juntas entre raíles se produce por soldadura aluminotérmica que confiere una dureza similar a la del resto del carril. En los trenes de alta velocidad, las juntas con espacios abiertos provocarían roturas de las ruedas y raíles.

La dilatación térmica se puede calcular con la siguiente expresión matemática:

Cada material tiene un coeficiente de dilatación lineal característico, por lo que es una propiedad específica de la materia.

Las moléculas que bebemos

Leyendo artículos y curiosidades por la red, he encontrado uno que habla de la Coca-Cola. Todos hemos escuchados muchos mitos sobre ella e intuimos que no es la bebida más recomendable. 

Aprovechando que estamos en verano y es la época del año que más apetece tomar una Coca-Cola, analizaremos la información que nos suministra su etiqueta.

Si observamos su etiqueta, podemos leer que 100 ml contiene 10,6 g de azúcares y en 350 ml encontramos 37 g. Para hacernos una idea aproximada del azúcar que contiene, hemos encontrado esta fotografía donde aparece el equivalente en terrones de azúcar para envases de distinta capacidad. A saber que un terrón de azucar tiene una masa aproximada de 4g.

En las etiquetas de Coca-Cola Zero, libre de azúcares, aparecen tres edulcorantes, E-952, E-950 y asparmato.

El E-952 es un edulcorante conocido como ciclamato sódico, algunas páginas web indican que existe relación entre su consumo y la aparición de ciertos tumores. Lo cierto es que la  Organización Mundial de la Salud asegura que el edulcorante es seguro, pero desaconseja su consumo a mujeres embarazadas y niños pequeños. Según la ficha de seguridad de la Comisión Europea, el aditivo no debe ser consumido más de siete mg al día por kilo de peso. Alguien con 70 kg, no debe ingerir más de 490 mg diarios.

El E-950 se conoce como acesulfamo potásico, es un endulzante que no contiene calorías. Según la Organización Mundial de la Salud, su consumo es seguro. Esta sustancia no se metaboliza ni almacena en el cuerpo. Se absorbe rápidamente y es excretado sin sufrir modificación alguna en el organismo.

"Piensa antes de beber"

El asparmato es un endulzante artificial y en países como Nueva Zelanda existen campañas a favor de la prohibición de esta sustancia . Algunos estudios indican que el consumo en grandes cantidades y durante tiempo prolongado produce dolor de cabeza y ciertos daños al cerebro.

Ante las críticas, Coca-Cola siempre ha advertido su inocuidad, pero en las latas advierte que es una bebida con edulcorantes e imprime un consejo: 

"Es recomendable seguir una dieta variada, moderada y equilibrada, además de realizar ejercicio físico con cierta frecuencia"

Our ocean

En 2º de ESO, los trabajos expuestos sobre el plástico han tenido un denominador común. Todos los grupos han analizado el impacto ambiental y han coincidido del daño que la acumulación masiva de plásticos está provocando en mares y océanos. "Los desechos de plástico se acumulan en todo el mundo a un ritmo alarmante. En algunas zonas, los microplásticos ya superan en número al plancton en una proporción de seis a uno".

Los días 5 y 6 de octubre de 2017 se celebrará en Malta la conferencia "Our Ocean", organizada por la Unión Europea.

Sus compromisos más relevantes son: " Protección y usos sostenible de nuestro océano, obtención sostenible de productos pesqueros, reducción de la contaminación marina, mejora en las economías circulares o la financiación de proyectos innovadores". 

Para proteger los ecosistemas marinos frente al impacto medioambiental se ha creado zonas marinas protegidas donde se prioriza la biodiversidad y los paisajes marinos.

Se denuncia que: "Sin vigilancia, una gestión participativa y una sólida responsabilidad medioambiental, las zonas protegidas no proporcionan los servicios necesarios. Esto ocurre especialmente en los países en vías de desarrollo, que corren el riesgo de perder los valiosos recursos marinos de los que dependen". 

En la página web de Our Ocean aparece un video cuyo objetivo es concienciar sobre la importancia de cuidar nuestros océanos.
   

Métodos de separación

Este último trimestre en Técnicas de Laboratorio de 4º ESO hemos trabajado experimentos sobre conceptos básicos de Química: preparación de disoluciones, reacciones químicas y métodos de separación.

Hemos realizado varios métodos de separación sencillos. Algunos de ellos han sido los siguientes:

Experiencia 1. Filtración: Se separan mezclas heterogéneas. Se utiliza un filtro que permite el paso de un líquido y retiene las partículas de un sólido. Ejemplo: agua y arena.

Experiencia 2. Separación magnética: Se separan mezclas heterogéneas. El método se basa en las distintas propiedades magnéticas de las sustancias a separar. Ejemplo: hierro (propiedades magnéticas) y azufre (sin propiedades magnéticas).

En la imagen inferior aparece una mezcla de azufre y limaduras de hierro.

Experiencia 3. Cristalización de sulfato de cobre (II) pentahidratado. Se separan mezclas homogéneas. Este método se utiliza para obtener cristales de la sal libres de impurezas. Se basa en la distinta solubilidad de los componentes. Para ello hemos preparado una disolución saturada (20,7 g/100 ml de agua) del compuesto y hemos calentado para facilitar su disolución.

La disolución la hemos depositado en un cristalizador.

Pasados unos días hemos obtenido cristales de sulfato de cobre.

Los cristales tienen estructura tridimensional cristalina, la ordenación de los átomos se repite periódicamente en el espacio. La imagen inferior representa la celdilla unidad (unidad mínima de repetición) del sulfato de cobre pentahidratado.

Experiencia 4. Decantación: Se separan mezclas heterogéneas. El método se basa en la diferencia de densidad de los componentes. Se utiliza un embudo de decantación, un soporte y un erlenmeyer.

El aceite es menos denso y queda arriba. El embudo de decantación tiene una llave en la parte inferior, se abre y se deja caer el agua hasta el erlenmeyer.

En el embudo de decantación queda el aceite.

Tinta invisible

Esta práctica de laboratorio consiste en otra manera más  de visualizar una reacción química. El reactivo que se utiliza es el ferrocianuro de potasio, un compuesto de coordinación. El anión ferrocianuro tiene la siguiente estructura:

Las disoluciones tienen un color ligeramente amarillo. Cuando reacciona con sales de hierro se obtiene el pigmento intensamente coloreado llamado azul de Prusia, ferrocianuro de hierro(III).

Hemos preparado una disolución de ferrocianuro de potasio y en un pulverizador hemos añadido una disolución de cloruro de hierro (III).

Se introduce un pincel en la disolución amarilla y se escribe en un papel. Inicialmente no se observa ninguna escritura. Se pulveriza y aparece el mensaje secreto.

Esta práctica la hemos realizado en colaboración con nuestro compañero José David Portillo.

El movimiento es relativo

En 2º de ESO estamos estudiando el movimiento. Hemos comentado qué ocurre con un pasajero que está sentado dentro de un autobús que circula por la carretera. El pasajero está en reposo respecto al autobús; pero se encuentra en movimiento respecto a los árboles que se encuentran en el camino.

Visualiza este vídeo y responde: ¿ la bicicleta se encuentra en reposo o en movimiento?

El vídeo pertenece al artista Christoph Niemann, un ilustrador y diseñador gráfico cuyos trabajos se han publicado en The New York Times. Sus animaciones están relacionadas con experiencias cotidianas contadas con gran ingenio.

Blas Cabrera, el físico olvidado

A partir  de la información de la exposición "Ciencia de Acogida", he descubierto la biografía de un gran físico español, Blas Cabrera, desconocido para la mayoría de los estudiantes de ciencia. Amigo de Ramón y Cajal, éste le convenció para que abandonase sus estudios de Derecho y se dedicase al estudio de la ciencia. Resulta sorprendente que coincidiese en conferencias con científicos de la talla de Einstein, Bohr, Schrödinger y Marie Curie y pocos libros de ciencia lo nombren.

Existe material gráfico de sus reuniones con estos genios de la ciencia.

 

En la fotografía histórica de abajo, aparecen sentados fácilmente reconocibles, Marie Curie y Einstein. El tercero por la derecha es Cabrera, a su izquierda se encuentra Bohr (modelo atómico de Bohr) y de pie, el último por la derecha es Heisenberg (principio de indeterminación de Heisenberg).    

                                      

 

Sexta Conferencia Solvay de Física, Bruselas, 1930                 

Otros físicos de la época que aparecen en esta foto son: Zeeman (efecto Zeeman), Sommerfeld (perfeccionamiento al modelo de Bohr), Brillouin (zonas de Brillouin en la Teoría de Bandas de los materiales conductores) o Fermi-Dirac (Mecánica Estadística de Fermi-Dirac aplicada a la Física del estado sólido), entre otros. 

Las contribuciones de Blas Cabrera a la Física fue en el campo del Magnetismo, aportó ideas básicas sobre el funcionamiento de los aparatos de Resonancia Magnética Nuclear. Sus trabajos divulgativos dieron a conocer la Teoría de la Relatividad Especial, así como los trabajos de Laue sobre la cristalografía de rayos X. 

Ciencia de acogida

Este fin de semana, leyendo un artículo de la revista National Geographic, he encontrado información sobre una exposición que se organiza estos días en Madrid. Ante la imposibilidad de visitarla, pero teniendo en cuenta que se trata de un tema bastante interesante, he decidido preparar esta pequeña presentación.

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La exposición se llama "Ciencia de acogida" y muestra cómo científicos exiliados o refugiados pudieron desarrollar sus trabajos en otros países. A día de hoy, cientos de miles de personas vagan por Europa en condiciones lamentables huyendo del hambre y de la guerra. Es imprescindible poner caras a esa masa de seres humanos sin nombre. Una forma de llamar la atención es hacer visible la condición de refugiados de científicos importantes. No se busca valorar sus vidas por encima de otras, sino que es una manera más de llamar la atención sobre las injusticias de las guerras.

Exposición de los trabajos " Los plásticos en la vida cotidiana"

Esta semana, los alumnos de 2 º ESO comenzarán las exposiciones orales de los trabajos realizados sobre el papel de los plásticos en nuestra sociedad: usos, abusos, ventajas, inconvenientes y problemas medioambientales que se derivan.

En el blog se mostrarán algunos de ellos.

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