CONCENTRAR EL CALOR

La energía solar tiene poca intensidad energética, es decir, poca intensidad por superficie. En esta experiencia el alumnado aumentará la intensidad concentrando la energía. Necesitaremos estos materiales:

• Lupa o lente de contacto.
• Un folio.
• Una cartulina negra (no importa el tamaño).
• Un termómetro.

Se pondrá el folio bajo la lupa a la luz del sol. Se moverá la lupa hasta conseguir un círculo de luz brillante concentrada sobre el folio, intentando que sea lo más pequeño posible (mayor concentración). Sucederá que el papel comenzará a quemarse en ese punto concreto.

Se repetirá lo mismo pero sobre una cartulina negra. Los alumnos y alumnas podrán observar que sobre la superficie negra el efecto sucede mucho antes, de forma casi inmediata. Lo podrán asociar a los conceptos aprendidos en la actividad anterior (actividad 3).

A continuación colocaremos el termómetro a la luz directa del sol y anotaremos la temperatura que coge a los pocos segundos. Después lo colocaremos bajo la lupa y concentraremos la luz en la punta (bulbo), observando y anotando también la temperatura que coge a los pocos segundos, que será casi el doble. No se puede prolongar la concentración sobre el termómetro más que unos segundos, sin llegar al minuto, ya que podría romperse debido a la alta temperatura y la consiguiente excesiva dilatación del mercurio.

Podremos repetir todos estos ejercicios, en vez de con luz solar, con iluminación artificial. Se podrá observar que el tiempo para conseguir el mismo efecto es mucho mayor.

EL COLOR Y EL CALOR

Realizaremos una experiencia con el alumnado consistente en comprobar si se calienta más el agua en un recipiente de color blanco o en uno negro. Para ello necesitaremos los siguientes materiales:

• Dos termómetros.
• Dos vasos de plástico.
• Cinta aislante o rotulador permanente de color negro (o pintura negra).
• Agua.
  

Lo primero será hacer que uno de los vasos de plástico sea negro, para lo cual rellenaremos la parte exterior enrollando cinta aislante, o bien pintándola con rotulador permanente o pintura en caso de no disponer de cinta. Llenaremos los dos vasos con la misma cantidad de agua, pondremos un termómetro en cada uno de ellos y los sacaremos al exterior en un día soleado para que les dé el sol.

Los alumnos y alumnas tendrán que anotar la temperatura que observen en los termómetros a intervalos, completando una tabla de este tipo:

Los alumnos y alumnas podrán observar que el vaso de color negro aumenta más la temperatura y con mayor velocidad, ya que dicho color absorbe mucha más cantidad de calor (radiación del sol) que el blanco, que es el color que menos absorbe. Si los recipientes se dejasen mucho más tiempo al sol, el agua acabaría evaporándose. Una posible aplicación práctica sería conseguir sal llenando los vasos de agua del mar (o agua con sal diluida) hasta que se evaporara. Estas cuestiones se debatirán y/o realizarán en clase.

COCHE SOLAR

Cómo hacer tu propio coche solar


Qué necesitarás:

• Chapó de madera.
• Ruedas de coches de juguete.
• Arandelas pequeñas.
• Tubos de puntabola de plástico.
• Motor eléctirco, por ejemplo, motor de un coche de juguete.
• Cables delgados.
• Celda solar.
• Poleas.
• Alambre.
• Herramientas varias: alicates, pegamento, cinta adhesiva...

Construcción:

1. Como se puede ver en la figura de arriba, debemos cortar un trozo rectangular de chapó de madera para hacer el chasis del auto solar. Luego se colocan en ambos extremos unos rectángulos de refuerzo y sobre estos unas armellas.


2. Luego tomamos unas ruedas de juguete y las adjuntamos a un eje de palo o alambre. Las ruedas traseras deben tener una polea y espaciadores.
   
3. Como se puede ver en el dibujo de abajo, los espaciadores evitan que las ruedas hagan fricción contra el chasis y se frenen. Se hacen de trozos de puntabolas de plástico.


4. Como se ve la forma de colocar el motor con su respectiva polea sobre el chasis. La correa de transmisión es de goma. El motor se sujeta con un trozo de lata o simplemente usando silicona caliente.


5. Luego se hacen las conexiones al motor. Debemo tener cuidado con la "polaridad" es decir, que el polo positivo y el negativo estén conectados de manera correcta al motor, no sea que al funcionar vaya hacia atrás. Debemos conectar una pila para asegurarnos que el motor gire en la dirección apropiada.
   
6. En la foto podemos ver el coche solar completo y listo para funcionar.

COCINA SOLAR

Realizaremos un horno solar casero con materiales reciclados y fáciles de conseguir, con la que se puede cocinar o potabilizar el agua si la contaminación no es química. Si bien tarda el doble que uno convencional porque no alcanza las mismas temperaturas (aunque puede llegar a los 100 ºC) ni a la misma velocidad, no necesita de combustible, ni electricidad. Necesitaremos los siguientes materiales:
1 y 2: Dos cajas de cartón de diferente tamaño, con una diferencia de mínimo 4 cm (recomendable 40 cm) de distancia entre las paredes al meter una dentro de otra.
3: Lámina de plástico transparente o vidrio (es más efectivo).
4: Lámina de plástico o metal de color negro mate.
5: Lámina de cartón.
6: Bolitas de poliestireno expandido (corcho blanco, porexpan, poliexpan, unicel, telgopor…) o cualquier material aislante térmico.
Cúter.
Pegamento.
Cinta adhesiva.
Papel de aluminio.

Lo primero será colocar la caja grande boca abajo, y poner la caja pequeña encima, centrada, para marcar la silueta. Cortaremos la caja grande por la marca con el cúter.

Forraremos de papel de aluminio todas las caras interiores y exteriores de la caja pequeña, y las interiores de la grande incluyendo las tapas y el fondo, con el pegamento e intentando que queden las menos arrugas posibles.

Volveremos a poner la caja grande boca abajo e introduciremos la caja pequeña dentro del agujero que hicimos antes. Se pegarán las tapas de la caja pequeña sobre la parte trasera de la grande.

Cortaremos la parte de las tapas que sobresalgan de la caja grande. Después, meteremos la lámina negra al fondo de la caja pequeña pegándola para que quede fijada. Le daremos la vuelta a la caja grande, para que quede boca arriba, y rellenaremos los huecos que hay entre las dos cajas con bolitas de corcho blanco u otro material aislante térmico. Presionaremos para que las bolitas queden lo más juntas posible, para que haya menos aire dentro. Cuando se hayan rellenado todos los huecos, se cerrarán las tapas y se pegarán con cinta adhesiva.
Por último, se fabricará la tapa del horno. Se colocará la lámina de cartón sobre la caja y se marcarán los bordes exteriores y los interiores (la caja pequeña). Las marcas exteriores se cortarán y doblarán para que se ajuste a la caja grande como tapadera, y sobre la marca interior se cortarán tres lados para que haya una ventana abatible. Se forrarán de papel de aluminio todas las paredes del interior de la tapa, incluyendo la ventana. Por último, colocaremos y fijaremos la lámina de plástico o vidrio en el interior de la tapa para conseguir el efecto invernadero en el interior del horno.


El horno está listo. Podremos colocar en el interior, por ejemplo, una olla de color negro mate con comida y sacarla al aire libre en días soleados, orientándolo hacia el sur para captar la mayor luz posible sin tener que cambiar la posición constantemente. Podremos utilizar unos alambres para sostener la ventana abatible de la tapa de modo que tenga una inclinación que refleje una mayor cantidad



Cómo hacer tu propia cocina embudo

Qué necesitarás:

• Un trozo de cartón plano, de 60 cm por 120 cm (el largo debe ser dos veces el ancho y cuando más grande mejor).
• Papel de aluminio normal y corriente.
• Cola blanca o de mezclar o pegamento (Imedio)
• Algo para sujetar el embudo (cinta adhesiva, cuerda...).
• De vajilla de cocina, se recomienda un bote hermético.
• El bote debe estar pintado de negro por el exterior. Además, este, tendrá que tener una pequeña ventana paara poder ver el interior.
• Un bloque de madera que haga de aislante. Las medidas aproximadas son de 10cm de largo x 10cm de ancho x 5cm de alto.
• Papel de aluminio para envolver el tarro y el bloque de madera, para hacer el efecto invernadero.

Instrucciones paso a paso

Corta medio círculo del cartón:

Corta medio círculo del cartón de la parte inferior como se muestra arriba. Cuando el embudo es formado, este se convierte en un círculo entero y debe ser lo suficientemente grande como para que quepa tu tarro de cocción.

Forma el embudo:

Para formar el embudo, debes juntar el lado A con el lado B, como se ve en la imágen. El papel de aluminio debe ir dentro del embudo. Haz esto lentamente, dando al cartón forma de embudo utilizando una mano para hacer dobleces que salen desde el medio círculo. Ve perfeccionando el embudo hasta hacer que los lados A y B se junten y el medio círculo forme un círculo completo. El papel de alumino irá dentro del embudo. Abre el embudo y déjalo extendido, con la cara interior hacia arriba.

Pega el papel de aluminio al cartón:

Aplica pegamento o cola en la parte superior (interior) del cartón, entonces, rápidamente pon el papel de aluminio sobre la parte encolada. Asegúrate de que la parte más brillante del papel de aluminio mira hacia fuera, ya que ésta será la parte reflectiva del embudo. Deja el papel de aluminio tan liso como buenamente puedas.

Juntar la cara A con la cara B para mantener el embudo junto:

Haz 3 agujeros en el lado A y B a la misma altura (ver imagen). Entonces pasa un pasador de papel (que es como una chincheta pero con dos palitos largos y planos que se pueden abrir) por cada agujero y sujeta abriendo las dos patas. O también podemos utilizar una palomilla (que es un tornillo con una tuerca con forma de mariposa de metal) para sujetar los dos lados (A y B).

Cuando juntamos A con B, se nos queda un embudo "con dos alas".

Pega un trozo de papel de aluminio alrededor del agujero inferior del embudo, con la parte brillante dentro:

Esto completa el montaje de tu cocina embudo. Para mejor estabilidad, pon el embudo en el itnerior de una caja. Para una utilización de larga duración, uno puede hacer un agujero en el suelo para mantener el embudo en su sitio.