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La combustión

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Presentación de diferentes vías de acceso al tema a nivel de Educación Media

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    La combustión La combustión Presentation Transcript

    • LA COMBUSTIÓN Una reacción química muy importante
    • ¿Qué tienen en común las imágenes que aparecen a continuación? ¿Qué reacción química se pone de manifiesto en ellas?
    • Lee con atención el siguiente texto: La combustión es un fenómeno químico en el que sedesprende energía en forma de luz y calor. Para produciruna combustión se necesita un combustible, uncomburente y alcanzar la denominada temperatura deinflamación.
    • Leamos por partes: La combustión es un fenómeno químico en el que sedesprende energía en forma de luz y calor. Paraproducir una combustión se necesita un combustible, uncomburente y alcanzar la denominada temperatura deinflamación. PROCESO EXOTÉRMICO
    • ¿Para qué nos sirve saber esto?La combustión se utiliza para generar energía Carbón, Hidráulica leña 20% 30% Petróleo 50% EN URUGUAY
    • Imaginemos que se termina el petróleo… Puede ocurrir… Allá por el año 1977 TIME pidió al escritor de ciencia-ficción Isaac Asimov su visión de una sociedad de baja energía que podría existir hacia el final del siglo XX. La historia comenzaba así: “Es el año 1997, y está lloviendo, y usted tendrá que caminar para ir al trabajo otra vez. Las líneas del metro están abarrotadas de gente, y cualquier tren se estropea una de cada cinco mañanas. Los autobuses ya no están… Cualquier persona mayor de diez años es capaz de recordar los automóviles. Desaparecieron poco a poco… …La energía que queda no puede ser destinada a la comodidad personal…” ¿Y qué podemos hacer nosotros ahora para prevenir todo esto? ¿Ahora? Casi nada.
    • Si hoy te hicieran el mismo encargoa ti ¿qué escribirías?.Continúa esta historia:Es el año 2031, hace tiempo que no existeel petróleo…
    • ¿No te gusta escribir? ¿Cómo lo representarías en un dibujo?“Así veo un mundo donde el petróleo no existe”.
    • Volvemos a leer la definición: La combustión es un fenómeno químico en el que sedesprende energía en forma de luz y calor. Para producir una combustión se necesita un combustible, un comburente y alcanzar la denominada temperatura de inflamación. FACTORES DEL PROCESO
    • Este dibujo aparece en un manual de prevención de incendios: Le llaman TRIÁNGULO DEL FUEGO ¿Por qué será? CALOR ¿Por qué aparecerá en estos manuales? Para evitar un incendio, o paraextinguirlo, es necesario eliminar alguno de los factores.
    • ¿Los esquematizamos? TEMPERATURA DECOMBUSTIBLE COMBURENTE IGNICIÓN HUMO ENERGÍA SUSTANCIAS LO QUE SE FAVORECE LA CHISPA QUE SE FUEGO QUEMA COMBUSTIÓN PRODUCEN Carbón Óxidos de AguaHidrocarburos Oxígeno del aire carbonoLeña OXÍGENO FUEGO DEL AIRE CHISPA COMBUSTIBLE
    • Observemos el proceso:El mechero Bunsen (mechero a gas) del Laboratorio permiteobservar el proceso y ver alguna de sus características.Mira con atención el siguientevideo: Video: LA COMBUSTIÓN EN UN MECHERO BUNSEN http://youtu.be/a5umNy30Ib8
    • ¿Se observa siempre la misma reacción? ¿Qué diferencias observas? ¿A qué se deben?
    • Diferencias entre combustión completa e incompleta COMBUSTIÓN COMBUSTIÓN COMPLETA INCOMPLETA-Mucho oxígeno -Poco oxígeno-Humo blanco -Humo negro-Sin residuo -Deja residuo negro-Llama azul (hollín)-Produce CO2 y H2O -Llama amarilla -Produce C, CO, CO2 y H2O
    • ¿Cómo podemos representarla?Una ecuación química representasimbólicamente un proceso indicando cadasustancia participante con su símbolo y unsubíndice que corresponde a la inicial del estadode agregación en qué se encuentra. La combustión completa del carbón se representa:C(s) + O2(g) CO2(g) + H2O(g) + 212 kJ
    • y la del metano (principal componente del gasnatural): ENERGÍA CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) + 890 kJ CANTIDAD DE ESTADO DE SUSTANCIA QUE AGREGACIÓNFÓRMULA DE REACCIONA O SELA SUSTANCIA PRODUCE
    • Información que suministra una ecuación CantidadCantidad de Cantidadcombustible de oxígeno de ENERGÍA productosDIRECTAMENTE MOLES GRAMOS INDIRECTAMENTE LITROS ¿Qué podemos hacer con ella? Relación entre cantidad de combustible y oxígenoDETERMINAR Energía que se producirá
    • ¿Realizamos cálculos?La combustión de la nafta se utiliza en motores de autos y motospara generar energía. Un litro de nafta (780g.) se consume en unviaje.Plantea la ecuación igualada para la combustión completa deloctano.Calcula cuántos gramos de oxígeno se necesitan para la combustióncompleta de ese litro de nafta (considera la nafta formada poroctano).
    • ¡¡Suicidio en el estacionamiento!!El monóxido de carbono es un peligroso veneno que convive connosotros en las grandes ciudades. Sin lugar a dudas, su presencia enla atmósfera está relacionada con la circulación de vehículos.En 1982, cientos de coches coincidieron para salir de unestacionamiento subterráneo en la ciudad de México. La emisión deCO y la lentitud del sistema de cobro empezaron a provocar unaintoxicación masiva. Todo se resolvió cuando el cobrador, al ocurrirlos primeros desmayos, dejó salir los coches sin pagar. cof cof ¿Accidente o ignorancia?
    • Razonemos…¿Qué tipo de combustión ocurrió en elestacionamiento?¿Por qué ocurrió este tipo de combustión? Calculemos…¿Cuál es la relación entre moles de combustible y oxígeno para cadareacción?Se mezclan 10 g de nafta (supón que es octano), con 20 g deoxígeno. Si se desea que la combustión sea completa, ¿es suficientela cantidad de oxígeno? (Sugerencia: para responder calcula cuantooxígeno se necesitaría para la combustión de los 10 g de nafta)
    • ¿Investigamos? ¿Alguna vez te pusiste a pensar como funciona el motor de un auto? ¿Viste como era un motor por dentro?Investiga como funciona un motor de cuatrotiempos.(Puedes consultar a un mecánico o enmanuales y libros) Relaciona el funcionamiento del motor con los factores de la reacción estudiada.
    • ACTIVIDADES AGREGADAS PARA LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA El mismo tema se trabaja en los cursos deElectromecánica y de ElectromecánicaAutomotriz. En estos cursos se relaciona elproceso con el Taller correspondiente. Las siguientes actividades están pensadaspara estos cursos.
    • ¿Todos los motores de combustión funcionan de la misma manera?Motor de cuatro tiempos de Motor de cuatro tiempos deCiclo Otto Ciclo Diesel• Se utiliza generalmente en • Se utiliza generalmente en autos y vehículos livianos vehículos pesados
    • Motor de cuatro tiempos de ciclo alternativo explosión COMBUSTIÓN Ciclo OTTO
    • Investiga con tus compañeros:¿Qué diferencias hay entre el funcionamientodel motor representado y el Motor de CicloDiesel? ¿En qué aspectos de la combustión se observan diferencias? ¿Qué características deben reunir los combustibles de cada motor? Expongan: Muestra el resultado de tu investigación a tus compañeros. Debes acompañar tu explicación con una Presentación Audiovisual (video, diapositivas), con un cartel o con partes del motor.
    • ACTIVIDADES AGREGADAS PARA LOS CURSOS DE ELECTROMECÁNICA También se trata el tema en los cursos deInformática, Administración y Turismo. En estoscursos se relaciona el proceso con su incidenciaen la sociedad y el ambiente. Las siguientes actividades están pensadaspara estos cursos.
    • ¿Qué problemas ambientales se relacionan con este proceso? LLUVIA ÁCIDA SMOG COMBUSTIÓNCALENTAMIENTO GLOBAL CRISIS ENERGÉTICA Además…
    • Investiguen: Conjuntamente con un grupo de compañeros elijan uno de los tipos de contaminación y averigua: ¿Cuáles son sus causas? ¿Cómo afectan al ambiente y las personas? ¿Qué se está haciendo para disminuir su incidencia? Expongan: Muestren el resultado de su investigación a los demás compañeros. Deben acompañar tu explicación con una Presentación Audiovisual (video, diapositivas) o con un cartel.
    • Trabajando en equipoinvestiguen: ¿Cuáles son las causas de la crisis energética? ¿Cómo afecta a la sociedad, la política y la economía? ¿Qué se está haciendo para disminuir sus efectos? Muestren los resultados de tu investigación: Elaboren un folleto alertando a la población sobre este problema. En él deben aparecer un slogan representativo, imágenes y datos significativos
    • BibliografíaLibros consultados:“Química, un enfoque planetario” - Lahore y otros.“Quim Com, Química en la comunidad” - AmericanChemical Society MXNProgramas de la asignatura.Imágenes:http://flickrcc.net/flickrCC/indexhttp://es.wikipedia.orgVideo:http://youtu.be/a5umNy30Ib8