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Ejercicios de pendientes anexos
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Fíjate en los dibujos y explica cómo funciona la válvula de seguridad de una olla a presión.
¿Por qué las ollas a presión nos ahorran tiempo y energía a la hora de cocinar los alimentos?
¿No conseguimos el mismo efecto si cocinamos con una cacerola con la tapa puesta?
Los fabricantes de ollas a presión prestan especial atención en su publicidad a la garantía
de que la tapa cierra bien, evitando pérdidas. ¿Por qué crees que esta medida afecta
al consumo energético a la hora de cocinar los alimentos?
Explica la relación existente entre el uso de ollas a presión y la conservación del medio ambiente.4
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CUESTIONES
� FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �
APLICACIONES
LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2
El ahorro de tiempo y de energía que per-
miten las ollas ha incentivado la investi-
gación. Así se han conseguido ollas ul-
trarrápidas que, si bien son más caras
que las ollas convencionales, permiten
ahorrar hasta un 70 % en el tiempo de
cocción y un 50 % de energía.
Otra ventaja de estas ollas es que el aire
se evacúa durante la precocción de los
alimentos, no durante la cocción como en
las convencionales. Además, como el
tiempo de cocción disminuye, las verdu-
ras conservan más vitaminas y más aro-
ma tras la cocción.
La clave está en aumentar la temperatu-
ra interior para que los alimentos se cue-
zan más rápidamente. Esto se consigue
tapando las ollas con precisión.
Ollas ultrarrápidasCIENCIA Y TECNOLOGÍA
La olla a presiónLos alimentos se cuecen mucho más rápido en una olla a presión.
¿Por qué? Pues porque en el interior de la olla se consigue una tem-
peratura de cocción más elevada, por encima de los 100 ºC. Por eso
los alimentos tardan mucho menos tiempo en reblandecerse.
Cuando cocemos los alimentos en una cacerola normal, aunque sea
con tapa, la presión existente es la presión atmosférica (1 atm), y la
temperatura máxima que se alcanza es la temperatura de ebullición
del agua: 100 ºC. Pero en una olla a presión, la presión en el interior
es mayor de una atmósfera, ya que a la presión atmosférica se suma
la presión ejercida por el vapor de agua que se va acumulando.
Según se va acumulando vapor, al mismo tiempo va aumentando la
temperatura de ebullición del agua, alcanzándose una temperatura de
unos 120 ºC, por lo que los alimentos se cuecen mucho más rápido.
Al cabo de cierto tiempo la presión se mantiene constante (unas dos
atmósferas) gracias a la válvula de seguridad que deja salir vapor
cuando la presión sobrepasa cierto valor.
La utilización de la olla permite ahorrar energía, pues con ella conse-
guimos cocinar los alimentos en menos tiempo.
APLIC
ACIO
NES
Válvula cerrada
Tapa
Válvula de seguridad
Aire
Vapor
Tapón
Asas aislantes
Acero
Válvula abierta
156 � FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �
¿Los materiales más densos son también los más resistentes? Pon varios ejemplos.
Busca aplicaciones de metales y aleaciones ligeras a tu alrededor (aluminio, titanio, etc.) y escribe una lista
con las aplicaciones que hayas encontrado, como, por ejemplo, un reproductor de MP3.
Elabora un listado con las ventajas del titanio frente a otros materiales.
¿Por qué se usan tornillos de titanio en ciertas intervenciones quirúrgicas de la columna vertebral?
¿Qué ventajas tienen los materiales ligeros empleados en los trenes de alta velocidad frente a otros metales?5
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CUESTIONES
APLICACIONES
LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3
¿Cuál es la ventaja de los relojes de tita-
nio respecto a los relojes elaborados con
otros metales? La ligereza. Como el tita-
nio (4,5 g/cm3) es mucho menos denso
que el acero (casi 8 g/cm3), los objetos
de titanio pesan menos.
Además, el titanio presenta otras venta-
jas: no se oxida, no provoca alergias, es
resistente...
La única pega: el precio, pues el titanio
es notablemente más caro que el ace-
ro, por ejemplo.
Relojes de titanioCIENCIA Y TECNOLOGÍA
Densidad y resistenciaUna densidad menor no implica necesariamente una menor resisten-
cia. Por ejemplo, el aluminio o el titanio son materiales bastante lige-
ros (menos densos que otros metales) y, sin embargo, son muy resis-
tentes. Junto con los metales puros, se emplean aleaciones que
permiten mejorar la resistencia, la dureza, el brillo...
La fachada del Museo Guggemheim de Bilbao está elaborada con titanio.
Por ello, los metales y aleaciones metálicas ligeros tienen múltiples
aplicaciones:
• Estructuras empleadas en arquitectura: fachadas, ventanas, etc.
• Vehículos de alta velocidad: aviones y cohetes. Sobre todo el alumi-
nio, un metal muy ligero, cuya densidad es de solo 2,7 g/cm3.
• Tornillos, placas y otros elementos empleados en cirugía. Sobre todo
el titanio, que no provoca reacciones de rechazo en el organismo.
• Implantes dentales.
• Carcasas de objetos portátiles: cámaras, reproductores MP3, etc.
• Joyería: relojes, piedras preciosas artificiales, etc.Las bicicletas modernas pesan poco; estánhechas de una aleación de aluminio.
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Busca en un diccionario el origen de la palabra «salario».
¿Cuál es el fundamento de los salazones?
Contesta:
a) ¿Qué elementos químicos forman el cloruro de sodio?
b) ¿Qué posición ocupan en el sistema periódico?
c) ¿Qué ion puede formar un átomo de cloro?
d) ¿Y un átomo de sodio?
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CUESTIONES
APLICACIONES
ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5
Son sustancias, como el silicio o el ger-
manio, que no son buenos conductores
de la electricidad, pero que, al «doparse»
con pequeñas impurezas (galio, vanadio,
fósforo, aluminio), se convierten en bue-
nos conductores. Se utilizan en la fabri-
cación de «chips» en miniatura utiliza-
dos en ordenadores.
Semiconductores
CIENCIA Y TECNOLOGÍASal en la dieta
El cloruro de sodio (NaCl), conocido popularmente como sal, es un
compuesto químico que, desde el origen del hombre, se utilizaba para
conservar los alimentos. Este proceso es conocido como salazón.
El fundamento de este proceso está en que la sal impide que se desa-
rrollen los microorganismos que descomponen los alimentos, pudien-
do conservarse estos durante mucho tiempo inalterados. En los países
escandinavos, los pescados en salazón son una base muy importante
de la dieta.
La sal es vital para el organismo, aunque un exceso es perjudicial para
quienes padecen alguna enfermedad renal, al elevar la presión san-
guínea. Este es un factor que interviene en los ataques cardiacos y las
hemorragias cerebrales.
En el mundo desarrollado, la preocupación por este tema ha llevado a
muchos fabricantes a producir alimentos «bajos en sal» y, aunque es
muy mala la prensa que tiene la sal, en otros países es de una ayuda
inestimable para salvar vidas.
La diarrea y la deshidratación causan en algunos países millones de
muertes cada año. Tomando simplemente ocho cucharadas peque-
ñas de azúcar y una de sal disueltas en medio litro de agua podría
salvarse la vida de un niño enfermo.
Pescado conservado en salazón.
160 � FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �
Contesta:
a) ¿Qué elemento químico forma la estructura básica (el esqueleto)
del kevlar?
b) ¿Qué otros plásticos conoces? ¿Para qué se usan?
c) ¿Qué elemento químico tienen en común todos los plásticos?
d) ¿Por qué se dice que el kevlar está formado por macromoléculas?
Repasa los usos del kevlar y justifica la utilización de este material
en cada caso.
a) Cañas de pesca.
b) Chalecos antibalas.
b) Raquetas de tenis.
b) Zapatillas deportivas.
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CUESTIONES
APLICACIONES
QUÍMICA EN ACCIÓN7
Las lesiones leves que sufren los depor-
tistas (golpes, contracturas, esguinces,
etc.) pueden aliviarse con ayuda de unas
«bolsas de frío». Al golpear la bolsa, el ni-
trato de amonio que contiene se disuelve
en el agua, produciendo un enfriamien-
to brusco de la disolución, al ser un pro-
ceso endotérmico.
En otros casos se necesita calor para ali-
viar los dolores musculares. Las «bol-
sas de calor» contienen cloruro de cal-
cio, que, al disolverse en agua, desprende
calor.
Un dispositivo se-
mejante se utiliza
para obtener café
caliente sin calen-
tar al fuego.
Química y deporteCIENCIA Y TECNOLOGÍA
¿De qué material están hechos los chalecosantibalas?Probablemente alguna vez te hayas hecho la pregunta anterior. Pues
bien, el componente fundamental es un polímero llamado kevlar.
Este plástico fue descubierto en 1965 y debe sus propiedades a la
regularidad de su estructura. Es más fuerte que el acero y más elásti-
co que la fibra de carbono, resiste las llamas y se apaga por sí mismo.
Con propiedades tan excelentes no es raro que, aparte de servir para
fabricar chalecos antibalas, se utilice para blindajes militares, cañas
de pesca, raquetas de tenis o zapatillas deportivas. También se em-
pleó kevlar para construir las cuerdas y bolsas de aterrizaje de la son-
da Mars Pathfinder que llegó a Marte en 1997 y que utilizó un siste-
ma de airbags para aterrizar tras sucesivos rebotes.
Un chaleco corriente de kevlar puede absorber la energía de una bala
que viaje a 370 m/s (1332 km/h) procedente de una pistola. En este
caso, la piel se hundiría unos 4 cm, presión que no causaría lesiones
graves. Si se fabrica un chaleco con más capas de kevlar, se pueden
detener balas más potentes.
En la actualidad la nanotecnología está investigando fibras con una
resistencia mucho mayor incluso que el kevlar.