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Grado 10

Ciencias - Unidad 4¿Cómo cambian los componentes del mundo?

¿Por qué a veces sentimos corrientazos cuando saludamos a alguien?

¿Cómo afectan las fuerzas intermoleculares las propiedades de los compuestos?

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Lee con atención la siguiente narración de una nota de interés del noticiero “Infotic” y a partir de tus preconceptos contesta las preguntas al final.

1. ¿Cuál es la explicación que da Juan a lo sucedido con Juliana? ¿Alguna vez has sentido algo similar a lo que el sintió? ¿Qué explicación dabas?

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3. Propón un caso en el cual pueda evidenciarse la misma situación y especifica que características debería tener.

2. Describe el contexto en el cual has sentido esa situación, ¿por qué crees que las condiciones del medio afectaron?

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» Explicar el significado de la humedad relativa y su relación con algunos fenómenos naturales.

Realiza una lluvia de ideas sobre la situación presentada en la introducción, describiendo la situación presentada, las condiciones en las que estaban y los conceptos mencionados en la nota, intentando dar una explicación a estos.

Actividad 1: ¿Qué es la humedad relativa?

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Observa las siguientes imágenes sobre la humedad relativa y su relación con el medio:

El vapor de agua se forma a causa de la evaporación del agua presente en la naturaleza, por ejemplo en las viviendas elevadas cantidades de vapor son producidas por las plantas, las actividades de la cocina en lavado y por los mismos habitantes a través de la respiración y la transpiración.

Humedad absoluta, cantidad de vapor de agua contenida en un metió cúbico de aire puede expresarse en gramos/metro cúbico.

El vapor de agua producido es absorbido por el aire en cantidades que dependen de las condiciones ambientales provocando aumento del contenido de humedad La máxima cantidad de vapor que el aire puede absorber es llamada cantidad de saturación y aumentan en función de la temperatura a un mismo volumen.

Humedad relativa: relación entre la humedad absoluta y cantidad de saturación normalmente se expresa en porcentaje, la humedad relativa es igual a la humedad absoluta sobre la cantidad de saturación. En este caso la msaturación a una masa de aire con cierta temperatura se le dice saturada cuando contiene la máxima cantidad devapor de agua que puede estar presente con una temperatura y presión. Por ejemplo si se aumenta la cantidad de vapor de agua o baja la temperatura del aire el vapor condensa y vuelve al estado líquido.

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Temperatura del punto de rocío Es la temperatura de saturación, es decir la temperatura máxima por debajo de la cual el aire húmedo enfriándose forma la condensación.

Por ejemplo, el fenómeno de la formación de condensación en la superficie interior de una ventana depende principalmente de cuatro factores, el coeficiente transmisión térmica la ventana, la humedad relativa del aire interior, la temperatura interna, la temperatura del aire exterior.

Punto de rocío, se define como la temperatura en la cual el aire se enfría para que ocurra la condensación depende de la concentración del vapor de agua presente y por lo tanto de la humedad relativa además la temperatura del aire.

La humedad absoluta varía a lo largo del día en cierta sintonía con la temperatura ya que al aumentar la temperatura aumenta la evaporación y en consecuencia el flujo de vapor de agua hacia la atmósfera, podemos observar ese comportamiento durante todo el año a excepción del verano cuando el calentamiento que se produce durante el día hace que la humedad suba y baje.

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Durante el día al aumentar la temperatura, aumenta la evaporación así que aumenta la humedad absoluta en consecuencia la humedad relativa disminuye, siendo el mínimo de a humedad relativa en la tarde y el máximo al amanecer.

La humedad relativa varía con la distribución geográfica, la humedad absoluta disminuye al aumentar la latitud, en cambio la humedad relativa que es inversa varía según la longitud.

La humedad relativa varía con la vegetación, durante la estación de crecimiento las plantas son manantiales de humedad que pasen a la atmósfera por la transpiración en consecuencia el aire sobre un suelo cubierto de vegetación tiene mucha más humedad que otro árido y sin plantas de ninguna clase.

La humedad relativa es necesaria para poder realizar un proyecto arquitectónico, por ejemplo si la humedad relativa es muy alta puede perjudicar el trabajo de la madera, objetos y libros, además puede agrietar las vigas incluso provocar la descamación de ellas. Por otro lado lasequedad excesiva podría llevar a la ruptura de la madera.

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Una humedad relativa del 100% significa un ambiente en el que no caben más agua el cuerpo humano no pueden aspirar y la sensación de calor puede llegar a ser asfixiante corresponde aún ambiente húmedo, una medida de 0 % corresponde a un ambiente seco, se transpira con facilidad.

Ahora resuelve:

1. Supón que eres un arquitecto y debes construir un edificio en Bogotá y otro en Manizales, pero estos deben ser casi idénticos. ¿Qué aspectos debes tener en cuenta para construirlos? ¿En qué te aporta la humedad para ese análisis?

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Para tu información:

2. Explica si existen más variables que influyan en la humedad relativa.

3. ¿Cómo cambia la humedad relativa a lo largo del día?

Para dar solución a la situación presentada en la introducción, es necesario que comprendamos la relación entre la humedad relativa y la electrostática por medio del siguiente texto.

Las descargas eléctricas y la humedad

Cuando hay mayor humedad o vapor de agua la resistencia eléctrica del espacio se disminuye, aumentando la posibilidad de que las personas conduzcan electrones a la tierra, un ejemplo claro es en un sector seco, donde se dificulta que las personas se descarguen, ocasionando que los electrones no encuentren como aterrizar en el suelo, generando que pase la corriente quien lo toque o al objeto que toque. Mientras que en un ambiente húmedo los electrones aterrizan con mayor facilidad a la tierra disminuyendo las descargas con otras personas o con objetos.

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Ahora contesta:

(Para aclarar la pregunta y comparar con lo escrito por los estudiantes, es necesario destacar que los carros están aislados de la tierra por el caucho de las llantas y por eso se descargan cuando una persona los toca).

Con respecto a la situación de la estación de gasolina vamos a suponer que un trabajador está tanqueando un auto, vestido con traje plástico; es un día seco y con bastante viento; al estar el en contacto con la estación de gasolina está electrizado y ha acumulado electrones sin poderlos descargar, si por el viento y la sequedad del ambiente es posible que por el plástico de su ropa (aislante) salte una chispa que entre en contacto con los gases y genere un incendio.

1. ¿Qué crees que pasa cuando una persona tiene acumulación de cargas y toca un carro?

2. ¿Qué relación tiene esto con las precauciones que hay que tener en las estaciones de gasolina?

Compara las respuestas con el siguiente texto:

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Ahora resuelve:

1. ¿Qué tienen en común las situaciones presentadas en las imágenes?

Observa y analiza las siguientes imágenes y si es posible recrealas junto a tus compañeros y docente:

Actividad 2: Presión de Vapor.

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2. Propón otras situaciones similares que hayas presenciado. ¿Por qué escribiste esas situaciones?

3. ¿Qué diferencia se evidencia en las imágenes de recipientes cerrados y en los recipientes abiertos?

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En un mapa conceptual explica el concepto de presión de vapor, posteriormente lee el texto y compara.

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Relaciona con una línea los conceptos trabajados a lo largo de la unidad.

Es importante definir el concepto de Vapor, el cual hace referencia a un gas que existe debajo de su Temperatura crítica porque puede condensarse, es decir si se comprime bajo una temperatura menor a la temperatura crítica, alcanzará una temperatura en la que podrá condensarse y convertirse en líquido o sólido. Mientras que el gas no condensable es aquel que está por debajo del punto crítico y no pude condensarse.El punto en el cual es posible que el líquido y el gas de un componente puro están en equilibrio se denomina presión de vapor. Se puede observar el ejemplo de presión de vapor de agua en la siguiente imagen.

Presión de vaporTemperatura máxima por debajo de la cual el aire húmedo enfriándose forma la condensación.

Relación entre la humedad absoluta y cantidad de saturación.

Máxima cantidad de vapor que el aire puede absorber.

El punto en el cual es posible que el líquido y el gas de un componente puro.

Cantidad de vapor de agua contenida en un metro cúbico de aire puede expresarse en gramos sobre metro cúbico.

Humedad absoluta

Humedad relativa

Punto de Rocío

Cantidad de saturación

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Compara las presiones de vapor de sustancias como el agua, tetracloruro de carbono, éter dietílico y cloroformo, teniendo en cuenta la siguiente gráfica, relaciónalo con las fuerzas intermoleculares, la estructura y las condiciones de las sustancias, en especial la temperatura, incluso con su presencia en el medio.

Escribe a continuación en qué situaciones se evidencia la humedad relativa y qué cambios genera esto en el ambiente.

Actividad 3: El ambiente y la humedad relativa.

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Habitación con dos ventanas, un arbusto y un florero.

La casa está ubicada en clima frío la habitan 4 personas.

Tiene una chimenea que encienden en las horas de la noche.

Invernadero.

Ubicado en clima cálido.

Trabajan 20 personas durante el día.

Observa las siguientes imágenes y analiza la relación de la humedad relativa con el ambiente:

Analiza los siguientes microclimas:

Los Microclimas.

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¿Qué observas de los dos microclimas y la relación de la humedad relativa en las dos imágenes?

Lee la siguiente información y propón una hipótesis para discutir con tus compañeros.

Hipótesis:

En el invernadero se evidencia mayor intercambio gaseoso que en la habitación por la pérdida de vapor de agua al intercambiarse con dióxido de carbono, mediante el intercambio gaseoso que realizan las plantas.

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Realiza un mapa mental con los principales conceptos trabajados en la unidad y socialízalo en clase.

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Consulta ¿qué efectos ambientales y problemas de la salud puede generar las diferencias climáticas relacionadas con la humedad relativa, qué cuidados podemos tener para disminuir el riesgo de estas enfermedades o cambios climáticos.

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Chang, R. (1999). Química. México: Ultra, S.A.

Tippens, P. (2013). Química. Física, conceptos y aplicaciones. México: Mc Graw Hill.

Lista de referencias