Aplicaciones A La Vida Cotidiana 561t34

CIENCIA

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS Y TECNOLOGÍA

La olla a presión

Ollas ultrarrápidas El ahorro de tiempo y de energía que permiten las ollas ha incentivado la investigación. Así se han conseguido ollas ultrarrápidas 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 verduras conservan más vitaminas y más aroma tras la cocción. La clave está en aumentar la temperatura interior para que los alimentos se cuezan más rápidamente. Esto se consigue tapando las ollas con precisión.

Los alimentos se cuecen mucho más rápido en una olla a presión. ¿Por qué? Pues porque en el interior de la olla se consigue una temperatura 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.

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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 conseguimos cocinar los alimentos en menos tiempo.

Aire Tapón Válvula de seguridad

Vapor

Asas aislantes

Válvula abierta Válvula cerrada Tapa Acero

CUESTIONES 1 Fíjate en los dibujos y explica cómo funciona la válvula de seguridad de una olla a presión. 2 ¿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? 3 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? 4 Explica la relación existente entre el uso de ollas a presión y la conservación del medio ambiente.  FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO  MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. 

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LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA Y TECNOLOGÍA

Relojes de titanio ¿Cuál es la ventaja de los relojes de titanio respecto a los relojes elaborados con otros metales? La ligereza. Como el titanio (4,5 g/cm3) es mucho menos denso que el acero (casi 8 g/cm3), los objetos de titanio pesan menos.

Densidad y resistencia Una densidad menor no implica necesariamente una menor resistencia. Por ejemplo, el aluminio o el titanio son materiales bastante ligeros (menos densos que otros metales) y, sin embargo, son muy resistentes. Junto con los metales puros, se emplean aleaciones que permiten mejorar la resistencia, la dureza, el brillo...

Además, el titanio presenta otras ventajas: no se oxida, no provoca alergias, es resistente... La única pega: el precio, pues el titanio es notablemente más caro que el acero, por ejemplo.

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 aluminio, 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. Las bicicletas modernas pesan poco; están hechas de una aleación de aluminio.

• Carcasas de objetos portátiles: cámaras, reproductores MP3, etc. • Joyería: relojes, piedras preciosas artificiales, etc.

CUESTIONES 1 ¿Los materiales más densos son también los más resistentes? Pon varios ejemplos. 2 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. 3 Elabora un listado con las ventajas del titanio frente a otros materiales. 4 ¿Por qué se usan tornillos de titanio en ciertas intervenciones quirúrgicas de la columna vertebral? 5 ¿Qué ventajas tienen los materiales ligeros empleados en los trenes de alta velocidad frente a otros metales?

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ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS Y TECNOLOGÍA

Semiconductores Son sustancias, como el silicio o el germanio, que no son buenos conductores de la electricidad, pero que, al «doparse» con pequeñas impurezas (galio, vanadio, fósforo, aluminio), se convierten en buenos conductores. Se utilizan en la fabricación de «chips» en miniatura utilizados en ordenadores.

Sal 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 desarrollen los microorganismos que descomponen los alimentos, pudiendo 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 sanguínea. 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 pequeñas de azúcar y una de sal disueltas en medio litro de agua podría salvarse la vida de un niño enfermo.

Pescado conservado en salazón.

CUESTIONES 1 Busca en un diccionario el origen de la palabra «salario». 2 ¿Cuál es el fundamento de los salazones? 3 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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QUÍMICA EN ACCIÓN Y TECNOLOGÍA

Química y deporte Las lesiones leves que sufren los deportistas (golpes, contracturas, esguinces, etc.) pueden aliviarse con ayuda de unas «bolsas de frío». Al golpear la bolsa, el nitrato de amonio que contiene se disuelve en el agua, produciendo un enfriamiento brusco de la disolución, al ser un proceso endotérmico. En otros casos se necesita calor para aliviar los dolores musculares. Las «bolsas de calor» contienen cloruro de calcio, que, al disolverse en agua, desprende calor. Un dispositivo semejante se utiliza para obtener café caliente sin calentar al fuego.

¿De qué material están hechos los chalecos antibalas? 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 elástico 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 empleó kevlar para construir las cuerdas y bolsas de aterrizaje de la sonda Mars Pathfinder que llegó a Marte en 1997 y que utilizó un sistema 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.

CUESTIONES 1 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? 2 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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