Proyectos de Ciencia y
Energía
para
Estudiantes
La energía dentro de
un
Cacahuate
Casi todas las cosas tienen
energía potencial encerradas en ellas. El problema es liberar
esa energía para hacer posible la realización de alguna tarea.
Un pequeño cacahuate contiene
energía química en su interior. Cuando nos lo comemos, la
energía contenida es convertida por nuestros cuerpos por la cual
podemos trabajar. También podemos emplear la energía de un
cacahuate para calentar un recipiente con agua.
Lo que necesitarás
- Una pequeña bolsa de
cacahuate sin sal y sin cáscara.
- Un corcho
- Una lata grande de metal,
de jugo o café
- Un recipiente pequeño de
metal (como de sopa) sin la etiqueta.
- Un abridor de latas
- Un martillo
- Una aguja grande
- Un alambre para asar
- Una taza de agua
- Un termómetro
- Unos cerillos o un
encendedor (pide ayuda a un adulto)
- Una hoja de papel y un
lápiz para anotar tus observaciones
Qué hacer
- Con cuidado clava el ojo de la aguja en la punta pequeña
del corcho
- Luego, clava la punta de la aguja en el cacahuate. Si lo
haces con mucha fuerza el cacahuate se puede romper en
pedazos. Si te pasa esto, utiliza otro cacahuate. Es
mejor colocarlo en posición inclinada.
- Quita las dos tapas de la lata de jugo o café con el
abrelatas. ¡Ten cuidado porque los bordes de las dos
partes pueden cortarte!
- Utilizando el martillo y un clavo grande, pídele a un
adulto que perfore varios agujeros alrededor de la parte
inferior de la lata grande. Servirán como ventanitas
para el aire que funcionarán como chimenea y dirigirán
la energía calorífica hacia la lata pequeña.
- Remueve la tapa superior de la lata pequeña (si no está
hecho ya).
- Utilizando el martillo y un clavo grande, perfora dos
agujeros cerca de la parte superior de la lata pequeña,
opuestos uno del otro exactamente.
Desliza el alambre para asar a
través de los dos agujeros de la lata pequeña.- Vacía media taza de agua en la lata pequeña y déja que
se asiente durante una hora. Esto permitirá al agua
tomar la temperatura ambiente del salón. (Cómete
algunos cacahuates mientras tanto).
- Pon el termómetro dentro del agua y registra la
temperatura en tu hoja de papel.
- Coloca el corcho y el cacahuate en una superficie no
flamable. Enciende el cacahuate con el cerillo o
encendedor. Ten cerca a un adulto para ayudarte!
En ocasiones puede resultar difícil encender el
cacahuate, por tanto el encendedor debe ser fácil de
utilizar.
- Tan pronto el cacahuate se encienda, coloca rápida y
cuidadosamente la lata grande rodeandolo. Apoya el
alambre con la lata pequeña en la parte superior (ver
figura) de la lata grande.
- Deja que se queme durante algunos minutos o hasta
consumirse.
- Agita el agua con el termómetro y registra la
temperatura nuevamente.
Lo que descubrirás
La energía química guardada en el cacahuate se libera y se
converiete en energía calorífica. Esta energía eleva la
temperatura del agua en la lata pequeña.
Intenta otro par de experimentos utilizando diferentes tipos
de cacahuates o otra clase de nueces. Prueba:
- Cacahuates crudos
- Cacahuates secos y asados
- Cacahuates empacados al vacío
- Cacahuates congelados
Para cada prueba que hagas necesitarás agujas extra. Utiliza
cuatro o cinco cacahuates para calentar el agua. ¿La temepratura
es mayor cada vez?
La energía se mide en unidades llamadas Btu, que significa
unidades térmicas Británicas (en inglés Btu). UN Btu es la
cantidad de energía necesaria para calentar una libra de agua un
grado Fraenheit. Utilizando las matemáticas puedes descubrir
cuántas Btu hay en un cacahuate pequeño. El plural de Btu es
Btu, no Btus.
Primero necesitas saber cuánto pesa la media taza de agua.
Utiliza una balanza de mano y pesa primero la lata vacía,
enseguida agrega el agua y vuelve a pesarla. Restando el peso de
la lata vacía sabrás cuánto pesa el agua.
Después, sabiendo qué tan caliente estaba el agua, cuántos
grados de temperatura aumentó, podrás conocer cuántos Btu hay
en un solo cacahuate. Será una aproximación porque el cacahuate
entero no se quemará completamente... hay todavía algo de
energía química en el cacahuate medio quemado.
Por ejemplo: Si el agua pesar un cuarto de
libra, un Btu aumentará la temperatura del agua 4 grados
Farenheit. Por tanto, si la temperatura del agua que usaste
aumentó 10 grados (70 grados de la temperatura ambiente a 80
grados), divide 10 entre 4 y sabrás que contiene 2.5 Btu el
cacahuate. Esto es sólo un ejemplo matemático y quizá no
sea el resultado de tus cálculos.
- Un Btu equivale aproximadamente:
- Una porción de barra de dulkce (252 calorías)
- Una hora de andar en bicicleta
- 4/5 de un sadnwich de mantequilla de cacahuate y
mermelada
Fuente: California Energy Commission
