sábado, 28 de mayo de 2011

Propiedades del agua

Propiedades del agua


Es evidente la importancia del agua en nuestra vida diaria. La cocción de los alimentos con agua es uno de los procedimientos más empleados en la cocina por rapidez, economía y facilidad.

            En 1781 el químico inglés Joseph Priestley realizó su síntesis mediante la combustión del hidrógeno. Posteriormente, los químicos Lavoisier y Cavendish demostraron que en su composición estaban presentes el oxígeno y el hidrógeno, y en 1805 el químico francés Gay-Lussac determinó que la fracción de hidrógeno  por volumen de oxigeno era igual a 2. Así que, la molécula de agua está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, y su fórmula química es H2O.

viernes, 27 de mayo de 2011

XI Encuentro


Compartir de Saberes
 en el
 XI Encuentro con la Física, Química, Matemática y Biología



De nuevo, durante la semana del 23 al 27 de mayo de 2011, se realizó el XI Encuentro con la Física, Química, Matemática y Biología. Magno evento para la divulgación de los saberes científicos y tecnológicos desde la Facultad de Ciencia de la Universidad de Los Andes mediante la metodología experimental del aprender haciendo. Durante once años consecutivos se viene presentando el conocimiento clásico y de última generación, de manera sencilla y precisa con el protagonismo estudiantil universitario del área científica de pregrado. Fueron cinco días de continuo transitar de inquietudes, de asombro ante el despliegue de  tanta fenomenología formal y cotidiana, de renovación de conocimiento previo y fundamentación de conceptos, teorías y leyes del campo  de la ciencia.

miércoles, 25 de mayo de 2011

La tensión superficial


 La tensión superficial

Muchas veces hemos observado que pequeños insectos permanecen sustentados en la superficie libre del agua de un recipiente o un estanque. Como los  insectos tienen peso, es de suponer que existe una fuerza neta en sentido contrario, es decir dirigida hacia arriba, que se opone a sus hundimientos. Esta fuerza se origina, por la interacción molecular en la interfase de separación que se forma entre el agua y la superficie de las patas. Este simple hecho da cuenta de que, en la superficie libre del agua se forma una película muy delgada.

lunes, 23 de mayo de 2011

Los cubiertos


Los cubiertos: tenedor, cuchillo y cuchara

En la actualidad, los utensilios de cocina se construyen con diversos  materiales modernos y con  características particulares, que los hacen funcionales y ergonómicos. Se usan metales, plásticos y cerámicas.

            Por ejemplo, el cuchillo de mesa tiene un mango de sujeción  con una hoja de acero de punta redonda  y el de carne, posee un borde afilado con filo aserrado.  Como la función principal del cuchillo es cortar, se afila uno de los bordes para facilitar la tarea de corte de los alimentos.  Se afila el borde para aumentar la presión sobre la superficie del alimento y lograr así que el cuchillo corte y penetre. Recordemos que la presión P que se ejerce sobre una superficie S, se logra al aplicar una fuerza F perpendicular sobre ésta, es decir  P = F/S (N/m2). De modo que, aunque se aplique la misma fuerza, la presión se aumenta si se disminuye el área del filo de la hoja.

sábado, 21 de mayo de 2011

Utensilios


Los utensilios de aluminio y teflón

Desde hace mucho tiempo los utensilios de aluminio se usan normalmente en la cocina. Este metal posee ciertas características que lo hacen apropiado para la fabricación de ollas, sartenes y cubiertos. Sin embargo el aluminio, al estar en contacto con el aire, reacciona con el óxígeno y forma una capa de óxido de aluminio (Al2O3).  Según estudios recientes, el aluminio resulta perjudicial para la salud. Tasas elevadas de aluminio se han relacionado con pérdida de memoria, senilidad precoz y Alzheimer. Conviene, por tanto, tomar las precauciones cuando se usa en la cocina. Por consiguiente, es preferible usar utensilios de acero inoxidable, por ser ésta aleación químicamente mucho más estable.

viernes, 20 de mayo de 2011

Dioxina cancerígena


Dioxina cancerígena


Las dioxinas son sustancias químicas incoloras e inodoras que se obtienen a partir de procesos de combustión donde está presente el cloro. Todas  tienen la misma estructura y geometría molecular básica de átomos de carbono-oxígeno y átomos de cloro ligados a los de carbono. El término se aplica indistintamente a laspoliclorodibenzofuranos (PCDF) y las policlorodibenzodioxinas (PCDD). Sonquímicamente estables, se disuelven en las grasas y poco biodegradables; algunas clases son extremadamente tóxicas.

          Según investigadores de La Universidad de Johns Hopkins, los compuestos de la Dioxina causan cáncer, principalmente de mama. Por lo tanto, se recomienda no calentar o preparar alimentos en el horno microondas dentro de recipientes de plásticos, pues la combinación de grasa, temperaturas elevadas y plástico, libera dioxina en forma de vapor, que al ser absorbida por los alimentos, penetra en las células de nuestro cuerpo. Peor aún, si se usan bolsas de plásticos y papel envolvente tipo “envoplas” para recubrir los alimentos.

El horno microondas


El horno microondas


Las microondas son ondas de naturaleza electromagnética que comprenden un pequeño rango dentro del espectro electromagnético que se muestra en las figuras I.23  y I.24. Viajan con la velocidad de la luz (300.000 Km/s) y tienen longitudes de onda del orden de los centímetros; las más largas no pasan de 30 cm.



jueves, 19 de mayo de 2011

Energía de los alimentos


Energía de los alimentos

Podemos decir que el cuerpo humano es una máquina bioquímica, porque el oxígeno que respiramos se combina con azúcares, grasas y proteínas obtenidas de la digestión de los alimentos que consume, y se transforman en bióxido de carbono, agua y otros productos de desecho. Durante este proceso se origina calor y trabajo mecánico en los músculos. Pero, de ¿dónde obtiene el cuerpo la energía para cumplir sus diversas funciones? Por supuesto que, de los alimentos que ingiere. Además del valor nutritivo, todos los alimentos contienen un reservorio de energía. La capacidad energética de los alimentos se mide en Calorías (kilocalorías) o calorías grandes. La Caloría es mil veces mayor que la caloría. Así que, la Caloria es la cantidad de calor que se requiere para elevar la temperatura de 1,0 Kg de agua en 1,0 oC.

miércoles, 18 de mayo de 2011

Efecto ventosa


Efecto ventosa del vaso 
con 
la vela y el plato

El presente experimento está catalogado como un clásico en las demostraciones de fenómenos físicos y químicos en el aula. Es rico en procesos y muy útil para incentivar la observación y estudio de la fenomenología termodinámica. Muchos autores han dedicado páginas a su explicación (como, Perelman Y., 1925) y diversos investigadores pedagógicos lo han propuesto y utilizado como recursos de aprendizaje (por ejemplo, Serafini G., 2002). Unos han propuesto hipótesis basadas en el consumo del oxigeno, otros en la expansión y subsecuente enfriamiento del aire. A pesar de que innumerables videos se le han dedicado en la Web, en particular en youtube.com; pocos dan la explicación de su ocurrencia. Sin embargo, para entender su fenomenología hay que considerar varios procesos presentes que evolucionan en el tiempo hasta que el sistema (aire) alcanza otro estado de equilibrio. Inicialmente el sistema (aire) se encuentra en equilibrio termodinámico y se le modifican sus condiciones iniciales mediante la introducción de energía térmica (calor de combustión) y materia (gases provenientes de la combustión). Luego, el sistema evoluciona temporalmente hacia el equilibrio hidrostático y térmico. Durante ese lapso temporal, ocurren dentro de él, cambios físicos y químicos que se pueden visualizar. Ambos intervienen, en mayor o menor proporción, en la introducción del agua en el vaso, como veremos a continuación.

Se propone realizar su montaje experimental con equipos de la cotidianidad. En la cocina se dispone de herramientas y accesorios para la experimentación. En esta oportunidad se estudiará con este instrumental, el efecto que produce la atmósfera sobre algunos de los cuerpos que en ella se encuentran sumergidos. Se necesita un plato hondo, un vaso de tamaño normal de vidrio transparente, vela, fósforos, agua y colorante vegetal, para realizarlo. En tal sentido, se coloca la vela apagada en el centro del plato y en éste se vierte cierta porción de agua coloreada; se prende la vela y se tapa con el vaso. Se observa que la vela en pocos segundos se apaga y parte del agua del plato se introduce en el vaso. ¿Qué pasó?

martes, 17 de mayo de 2011

Taller de Ciencia Cotidiana

Taller de Ciencia Cotidiana 
 para estudiantes del 
Programa Fortalento de 
FUNDACITE - Mérida
Julio 2010

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Cocción en el páramo y a orillas del mar


Cocción en el páramo
 y 
a orillas del mar


Vivimos sumergidos en una atmósfera constituida por oxigeno, nitrógeno y vapor de agua, principalmente. Y debido a la gravedad terrestre, entre otros factores, mantiene un gradiente de presión, densidad y temperatura con la altura. Así que, a medida que ascendemos desde un lugar ubicado a nivel del mar hacia otro ubicado en una montaña, la temperatura disminuye; al igual que la presión atmosférica (figura I.19) y densidad del aire. Los cambios de presión hacen que la temperatura de ebullición del agua se modifique: a mayor presión, mayor temperatura de ebullición del agua.

lunes, 16 de mayo de 2011

Ciencia Cotidiana en el Aula


Proyecto Pedagógico
Ciencia Cotidiana en el Aula
(Financiado por FUNDACITE - Mérida)

Este proyecto educativo es de tipo interdisciplinario. Está dirigido a docentes de aula que enseñan temas científicos en el Subsistema de Educación Básica (niveles Primaria y Media), así como a estudiantes y profesores de las licenciaturas de Educación relacionados con el área, a fin de dar cumplimiento con lo señalado en el Art. 15, numeral 8 de la Ley Orgánica de Educación (LOE): Desarrollar la capacidad de abstracción y el pensamiento crítico mediante la formación en filosofía, lógica y matemáticas, con métodos innovadores que privilegien el aprendizaje desde la cotidianidad y la experiencia. Con su ejecución, se espera lograr un cambio de actitud en educadores y educandos frente a la ocurrencia de fenómenos naturales (físicos, químicos y biológicos) de la vida diaria que por “la fuerza de la costumbre” pasan desapercibidos a la observación sistematizada de la ciencia. También, se pretende que los docentes tomen conciencia del carácter inter y transdisciplinario del conocimiento y emprendan su abordaje desde un esquema integrador. En tal sentido, se discuten y analizan conceptos y leyes de las ciencias naturales desde una perspectiva completamente experimental y lúdica,  presentes en procesos que ocurren en la cotidianidad del hogar, la escuela y el ambiente a fin de darles explicación. Se habla de la metodología científica.

Por ser la Física una ciencia natural que describe un conjunto de fenómenos que se dan en la naturaleza, requiere para su enseñanza de la presentación en “vivo” de experimentos didácticos, representativos de tales hechos naturales. Se pretende con este proyecto, sustituir el método de enseñanza-aprendizaje tradicional, por la presentación demostrativa de los fenómenos y sus correspondientes aplicaciones de los principios y leyes para el conocimiento del entorno inmediato alrededor de la comunidad escolar. Con una estrategia basada en la presentación experimental de los fenómenos y con el apoyo de la Matemática como herramienta cognitiva, se puede conceptualizar mejor los principios fundamentales de los procesos naturales en cualquier nivel educativo.


En tal sentido, se presenta y analiza un conjunto de situaciones cotidianas bajo un contexto integrador. Se incluyen secciones de Aplicación de la Matemática, donde se utilizan conceptos, leyes y teorías para elaborar modelos teóricos sencillos que permitan predecir la ocurrencia y comportamiento de algunos fenómenos naturales de probada cotidianidad. En consecuencia, ésta metodología basada en el método científico da al docente y estudiante la oportunidad de explorar y observar, comparar y relacionar, inferir y argumentar, es decir aplicar en el estudio de este aspecto de la cotidianidad, las competencias culturales básicas que la ciencia ha estructurado en forma efectiva con su método científico, a fin de hacer predicciones.



Taller I:
Del Monocordio de Pitágoras 
a la 
Teoría de Cuerdas


Se aborda la fenomenología de las ondas mecánicas  a partir del antiguo Monocordio de Pitágoras y se concluye con la novedosa Teoría de Cuerdas. Se discute los tipos de interacciones físicas y se mencionan las ondas electromagnéticas y gravitacionales. Se discuten los hechos históricos relevantes durante el desarrollo de las teorías científicas.

En particular, se hace énfasis en los fenómenos acústicos relacionada con los instrumentos musicales; se describe el funcionamiento del cuatro criollo, la flauta de Cumanacoa y el tambor de Chimbangles, entre otros. Se indica cómo calibrar y construir un kit de tubos metálicos, que percutidos y soplados adecuadamente interpreta una melodía; se calibra un kit de botellas de vidrio con agua para interpretar melodías sencillas. Se discuten los procesos acústicos que se producen en varios juguetes criollos. Se enseña cómo bajar de Internet y usar software educativo (Adobe Audition, WavePad Sound Editor, NCH Tone Generator, entre otros) para la generación y análisis de sonidos; así como el uso pedagógico de Applets interactivos de la Web.

Se muestra cómo el profesor de física puede trabajar en forma interdisciplinar con los profesores de matemáticas, informática, biología y música, con el objetivo de integrar contenidos de los programas de educación inicial, primaria y secundaria. Igualmente, se discute la importancia de la enseñanza de la música desde el nivel inicial con el objeto de incentivar el aprendizaje significativo de las ciencias, con el propósito de desarrollar una de las ocho inteligencias (la musical) propuesta por Howard Gardner y Thomas Armstrong. También se realizan dinámicas cinético-corporales con los asistentes a fin de conceptualizar las ondas estacionarias longitudinales y transversales. Se analizan espectros acústicos de voces de los participantes y se mide la frecuencia de los sonidos emitidos, con el software Adobe Audition, para mostrar un ejemplo de cómo hacer más significativo el proceso de enseñanza aprendizaje con herramientas de la Web

Herramientas pedagógicas a utilizar:

a)     Manual “Física Interdisciplinarias. Las Ondas”.
b)     Presentación en Power Point con simulaciones y videos.
c)     Instrumental de laboratorio.
d)     Applets de Internet.
e)     Proyección del video “El Universo Elegante: la Teoría de Cuerdas”.

Duración: 16 horas
Número de participantes: 30
Dirigido a: Profesores del Subsistema de Educación Básica (Primaria y Media)



Actividades realizadas 
 en las "Casa de los Saberes" 
de FUNDACITE Mérida 
Año 2010


Nueva Bolivia 
Municipio Tulio Febres Cordero
19 y 20 de octubre 

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Timotes 
Municipio Miranda
18 y 19 de noviembre 





Tovar 
Municipio Tovar
19 y 20 de diciembre 




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Don Luis Zambrano


Del Pensamiento de Don Luis Zambrano a la acción pedagógica

 “No espere saber pa’ ponerse a hacer, póngase a hacer pa’ poder saber”


               
 

   

 El presente trabajo trata de la interpretación y análisis del pensamiento del Tecnólogo Popular Don Luis Zambrano, hombre de saberes llevados al plano experimental con la finalidad de contribuir con la solución de diversos problemas de la comunidad. Se eligió el pensamiento No espere saber pa’ ponerse a hacer, póngase a hacer pa’ poder saber por representar éste su principio de vida y porque consideramos que se puede aplicar en el plano pedagógico a fin contribuir con la enseñanza de la ciencia en la educación primaria y secundaria bolivariana.
No espere saber…” es no esperar la realización de estudios especializados en una determinada área para emprender cualquier actividad; hay que realizarla de una vez para poder aprender y adquirir conocimiento a medida que se desarrolla. No es indispensable, según Don Luis, poseer un amplio conocimiento sobre un determinado tema para realizar un aporte en esa área; se requiere emprender la tarea y a medida que las dificultades se vayan presentando, se van analizando y solucionando. Así, se aprende al hacer.
Según Planchart (2007), este ilustre merideño resume el concepto que tiene sobre el saber en la siguiente frase:El mundo del saber no hay que esperar que le llegue a uno, sino que uno debe irse arrimando al mundo del saber. Cuando usted sube el primer peldaño de la escalera no hay que permitir que se derrumbe. No mire pa’ bajo ni pa’ atrás. En el ejercer está el saber.Concepción del saber que se concretiza en No espere saber pa’ ponerse a hacer, póngase a hacer pa’ poder saber
Don Luis Zambrano durante toda su vida fue un cultor del auto aprendizaje. Su origen humilde de familia andina campesina, su entorno intelectual propio de la época y las restrictivas características educativas de la localidad rural donde nació y creció, no fue impedimento para su crecimiento personal en búsqueda del conocimiento científico y técnico. Como hombre de inquietudes innovadoras, no esperó ir a la academia para obtener el conocimiento requerido en sus investigaciones experimentales habituales. Fue un asiduo constructor de saberes  en los espacios de la ciencia y la tecnología; en su constante búsqueda de la solución de los problemas prácticos de las comunidades andinas, fue su norte la preparación autodidáctica. No conocía la existencia del número pi  y no esperó “saber pa ponerse… “ sino que con la agudeza propia de los investigadores más connotados de la época, lo redescubrió para dar respuestas a sus inquietudes relacionadas con los engranajes en rotación y aprovechar la energía hidráulica de las caídas de aguas para convertirla en trabajo mecánico y electricidad; no tenía a la mano el tornillo requerido para sustentar una pieza mecánica y con la maestría del mejor tecnólogo de academia lo diseñaba y construía. Su escasa escolaridad no constituyó barrera para inventar los más insólitos dispositivos mecánicos que competían con los importados y que eran de difícil adquisición en un país rural como el nuestro, en su época. Don Luis no esperó el Doctorado Honoris Causa que le otorgó tardíamente la Universidad de los Andes, para “saber”; no, al contrario se puso “a hacer pa poder saber” y dar así respuestas a sus inquietudes intelectuales. Esta frase sintetiza su filosofía del vivir, propia de un hombre en constante búsqueda de cómo incrementar la calidad de vida de sus coterráneos a través de la investigación y desarrollo tecnológico; nos abre un camino para seguir su ejemplo.
Estas sabias enseñanzas de Don Luis, se encuentran diseminadas en la obra del ilustre pedagogo Samuel Robinson (SR), formador de la recia personalidad de nuestro Libertador. El primero lo aplica en tecnología, el segundo en educación. Igualmente, SR tampoco esperó tener a la mano un modelo pedagógico europeo o norteamericano para utilizarlo en su desempeño como maestro; al contrario, hizo propuestas a las autoridades caraqueñas para mejorar la enseñanza en la escuela primaria. Por eso y mucho más, sus enseñanzas pedagógicas constituyen uno de los pilares fundamentales del Nuevo Currículo Nacional Bolivariano que el MPPE prontamente implementará en el sistema educativo nacional.
Tal como Robinson, el pensamiento de Don Luis es pieza clave para el desarrollo de un modelo educativo cónsono con las necesidades educativas de los educandos en todos los subsistemas, desde el Inicial hasta Secundaria Bolivariana. El “no espere…” es el “o inventamos o erramos…”; es  una filosofía de vida, una actitud para aprender, un método de aprendizaje, un método para enseñar; propio de la necesidad de conocer la naturaleza de las cosas, de cómo funcionan y cómo se interrelacionan con los demás componentes del todo. Pero esta necesidad por conocer y aprender como la sintió Don Luis, se puede convertir en un principio fundamental para enseñar, para educar construyendo, sin esperar al catedrático para que nos guíe y nos enseñe con su modelo importado y que ha probado en espacios educativos extraños a nuestros intereses nacionales y, por lo general, descontextualizados de nuestra realidad educativa.
Las escuelas con sus estudiantes, maestros, personal y comunidad, tienen los espacios propicios para la aplicación de esta máxima (“no espere…”). En particular, la enseñanza de la ciencia se puede abordar a partir de esta máxima, considerándola un axioma pedagógico. 
La enseñanza de la ciencia en nuestro sistema educativo se ha hecho, y aún se hace, exclusivamente en forma teórica. En los cursos que se imparten, no se prevé la búsqueda del conocimiento y el logro de destrezas y aptitudes a través de la manipulación de los objetos, sino que se hace énfasis en la “física, la química y la biología de tiza y pizarrón” y el libro de texto. En particular, los cursos de Física, Química y Matemática, aún se enseñan bajo el esquema de conceptos aislados y descontextualizados de la realidad. Según las directrices del Modelo Educativo Bolivariano la ciencia se debe enseñar bajo un enfoque abierto, flexible, contextualizado, y con una perspectiva inter y transdisciplinaria, compatible con los requerimientos de una escuela productiva e interconectada con el trabajo comunitario.
En consecuencia, en el proceso enseñanza aprendizaje de la ciencia es preciso que el maestro “no espere…” disponer en cada escuela de un laboratorio equipado con la última tecnología de punta, para desempeñarse. Al contrario, fundamentado en el…póngase a hacer pa’ poder saber, que utilice todo su potencial creativo para diseñar estrategias metodológicas experimentales a fin de enseñar la diversidad de procesos, conceptos y leyes  presentes en el área de las ciencias naturales (física, química y biología).  Con material reutilizable, tal como hacía Don Luis Zambrano para concretar sus inventos, podría diseñar un laboratorio para la enseñanza, donde se aplique el método científico y dar así al estudiante, la oportunidad de explorar y observar, comparar y relacionar, inferir y argumentar; para realizar predicciones sobre el comportamiento del mundo natural mediante la elaboración de modelos científicos sencillos, acorde a su nivel cognitivo.
Con los Proyectos de Aprendizaje (PA), se tiene la oportunidad de aplicar el aprender haciendo que utilizó el hijo ilustre de Bailadores como principio de vida. Proyectos estos que deben ser interdisciplinarios para que los estudiantes aprecien las relaciones existentes entre las diferentes disciplinas. 

Biografía en: http://www.liceus.com/cgi-bin/ac/pu/Zambrano.pdf
La fotografía en :http://saparapanda.blogspot.com/2008/12/los-libros-y-el-amor-segn-don-luis.html

Algo más enhttp://www.encaribe.org/es/article/luis-zambrano/2187

Congelamiento de los refrescos


Congelamiento de los refrescos

En el siglo XVII el químico escocés Joseph Black (1728-99) descubrió el dióxido de carbono (CO2) y posteriormente, el físico inglés Joseph Priestley inventó un método para disolverlo en el agua y producir el agua carbonatada o soda, muy agradable al paladar. En ese momento nace el refresco embotellado que conocemos hoy en día a nivel mundial. Posteriormente (5 de Mayo de 1886), John Pemberton, bajo la idea original de una fórmula medicinal, inventó un refresco carbonatado, denominado Coca Cola, por contener la hoja de coca entre sus ingredientes.  

     Cuando el refresco se envasa, le agregan CO2  gaseoso a una presión de 2 a 5 Atm,  para que se disuelva, reaccione con el agua y produzca ácido carbónico según la siguiente reacción: 

H2O + CO2 ßà H2CO3 .
       A su vez, el ácido carbónico reacciona de nuevo con el agua para formar el catión hidronio, H3O+, y el ión bicarbonato, HCO3-, de acuerdo con la siguiente reacción: 
H2CO3 + H2O ßà HCO3- + H3O+ . 

     Esto explica el sabor ácido de los refrescos, ya que el pH se reduce hasta aproximadamente 5.5 después que el líquido se ha expuesto al aire del ambiente. Finalmente, después de taparse, el CO2 coexiste en equilibro químico con el ácido carbónico; es decir, el agua del refresco es en realidad una disolución acuosa que contiene estas dos sustancias disueltas, además de otras que le da  el sabor y color característico.


     En el enfriamiento de esta bebida universal destacan algunos fenómenos que sólo se explican con la termodinámica de los procesos fisicoquímicos presentes. En varias oportunidades hemos presenciado que, algunas veces, al sacar con cuidado de la nevera un refresco de botella, muy frío, y destaparlo, éste permanece en estado líquido;  pero, basta batirlo un poco para lograr que se congele repentinamente. Esto se explica de la siguiente manera. Como se ha mencionado anteriormente, el “agua pura” se congela a 0 oC a la presión atmosférica estándar (1 Atm); pero, al agregar el soluto (sabor y colorantes) al agua, disminuye la temperatura de fusión (Tc en la figura I.18). En consecuencia, esta disolución no se congelaría en una nevera que enfríe por debajo de 0 oC y por encima del nuevo punto de congelamiento (o fusión), el cual podría estar alrededor de -18  oC, en algunos modelos.


Por otra parte, cuando en la fábrica le agregan al refresco el gas (dióxido de carbono) y lo tapan, la presión en el interior aumenta hasta 2 Atm.  y  su estado termodinámico se ubica en el punto A (2 Atm y 25 oC, aprox.) del diagrama de fase de la figura I.18. Luego, al colocarlo en el congelador de la nevera, se enfría lentamente hasta que su temperatura y presión disminuyen, de modo que su estado viene representado por el punto B, el cual corresponde a un estado metaestable donde el refresco está subenfriado, es decir por debajo del la temperatura de fusión (congelamiento) para esa presión. Al destaparlo, con sumo cuidado, podría suceder que no se congele, aunque  haya disminuido la presión en su interior. Sin embargo, basta una pequeña perturbación, por medio de una batida, para alterar tal estado de subenfriamiento y pasarlo al estado de enfriamiento termodinámicamente estable, donde se presenta en la fase sólida, tal como se representa por C.

Otros fenómenos ocurren con los refrescos subenfriados. Cómo la temperatura está por debajo de 0 C, el vapor de agua alrededor de la botella condensa en sus paredes exteriores  y  forma una capa blanca de escarcha. Esta escarcha también se podría usar para lograr el congelamiento repentino del refresco colocando una pequeña cantidad en su interior.          

domingo, 15 de mayo de 2011

EL frío y su control


EL frío y su control
Cómo enfriar más al hielo con sal común



Desde que se hicieron los primeros avances significativos en la Termodinámica para descifrar el comportamiento de los sistemas relacionados con el calor y la temperatura, se buscó la aplicación práctica de sus principios. Una de éstas fue  bajar la temperatura de los ambientes para la conservación de los alimentos, ya que al principio se conservaban mediante la deshidratación, el salado y condimentación, y la técnica del ahumado. Con el conocimiento preciso de los ciclos termodinámicos en las máquinas térmicas, se desarrollaron dispositivos para disminuir la temperatura en recintos cerrados; es así como aparece el refrigerador en escena. Pero un método conocido desde el siglo XVII para bajar más la temperatura de los materiales, es el que usa una sal combinada con hielo de agua. Para esto, preparamos una solución saturada de sal común (cloruro de sodio) y luego le echamos suficiente hielo picado. De esta manera se logra reducir la temperatura de congelación del hielo porque disminuye la presión de vapor de la solución. De nuevo, en el diagrama de fase de la figura I.14, se muestra el comportamiento del agua pura en sus tres estados: sólido, líquido y gaseoso. En la gráfica (curva punteada) se puede observar que al bajar la presión de vapor, disminuye la temperatura de congelamiento de la solución agua-sal; así por ejemplo,  si el agua pura se encuentra inicialmente en el estado particular A, al agregar la sal pasa  al estado B. 

     Tales cambios en las propiedades termodinámicas se traducen en el corrimiento del punto triple (Pt) hacia la zona de menor temperatura y presión (Pt). Así que las dos ramas de las fases sólido-liquido y líquido-gas, se corren también hacia abajo, como se muestra en la misma gráfica. Debido a esto, la temperatura de ebullición aumenta (Td > Tb) y la temperatura de fusión disminuye (Tc < Ta).


Por otra parte, en la figura I.15 se muestra la gráfica de la temperatura T en función de la proporción de sal respecto a la masa de agua (sólida y líquida), conocida también como diagrama de fase de la eutéctica, es decir de la mezcla agua-sal. Se puede observar que, a medida que se aumenta la proporción de sal, disminuye la temperatura hasta un valor mínimo de 21,3 oC; al seguir agregando sal a la solución, aumenta la temperatura. La mínima temperatura se conoce como temperatura eutéctica, y se da en este caso para una proporción de sal del 23%. En consecuencia, en la práctica para obtener la mínima temperatura de enfriamiento, por cada 77 g  de hielo se le agrega  23 de sal.

A fin de probar lo discutido anteriormente, se propone hacer el experimento siguiente: a) Se coloca hielo en un envase y se mide su temperatura con un termómetro como el sugerido en la sección I.1. Se anota temperatura mínima. b) Se agrega sal en grano en la proporción 30-70%, 50-50% y 70-30% y se mide la temperatura de la mezcla en cada caso. c) Se comparan y analizan las temperaturas con las suministradas en la figura 15. ¿Qué se puede concluir?

Helados caseros


Helados caseros


Actualmente no es problema hacer helados caseros porque contamos con refrigeradores muy eficientes. Sin embargo, años atrás se usaba en su fabricación la heladera, tal como se muestra en el esquema de la figura I.16. La misma consiste de un recipiente de anime y otro de aluminio de menor tamaño. Para fabricar el helado, primero se prepara en la licuadora una mezcla con leche y frutas al gusto, y luego se vierte cierta cantidad en el recipiente de aluminio; posteriormente, se coloca éste dentro del recipiente de anime. En el espacio entre los dos recipientes se coloca cierta cantidad de hielo picado y sal de mesa.  La proporción, según lo discutido anteriormente, es la siguiente: tres partes de hielo y una de sal. Estos componentes se mezclan bien. Finalmente, la mezcla líquida de helado se bate poco a poco con una cuchara y se coloca la tapa (ésta no aparece en el diagrama); después de cinco minutos se vuelve a batir. Se sigue así hasta obtener el helado después de quince o veinte minutos aproximadamente, tiempo que depende del volumen de la porción a preparar.

sábado, 14 de mayo de 2011

El aceite comestible


El aceite comestible. 
!Fuego en la cocina!




El aceite comestible es de uso generalizado en la cocina. La palabra aceite (del árabe az-zait, que significa jugo de aceituna) es un término genérico para designar diferentes líquidos grasos de origen vegetal,  insolubles en el agua y con densidades inferiores a ésta. En consecuencia, al igual que la grasa derretida, el aceite flota en el agua, comprobable esto al preparar los suculentos hervidos de nuestra gastronomía criolla. Por otra parte, desde el punto de vista nutricional, cada cien gramos de aceite vegetal contiene alrededor de 900 Kcal, lo que representa un importante aporte energético a los diversos alimentos que con él se cocinan. La mayoría de los aceites comestibles (de girasol, soya, maíz, oliva, entre otros) tiene el punto de ignición alrededor de los 200 0C, a partir del cuál sus vapores arden espontáneamente.

miércoles, 11 de mayo de 2011

La olla de presión


La olla de presión


Este dispositivo fue inventado por el físico Denise Papin (1647-1712) en 1679, quién le llamó digestor de alimentos (figura I.12). Lo presentó a la Royal Society en 1681 pero, en ese momento, no trascendió su utilidad práctica. En 1954  la patente SEB se comercializa con el nombre de MAGEFESA en España y  luego a nivel mundial. Hoy en día se conoce como “olla de presión” porque utiliza en la cocción de los alimentos, agua líquida y su vapor, a una presión superior a la atmosférica y con una temperatura superior a 100 C.