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Fíjate en los dibujos y explica cómo funciona la válvula de seguridad de una olla a presión.

¿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?

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?

Explica la relación existente entre el uso de ollas a presión y la conservación del medio ambiente.4

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CUESTIONES

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APLICACIONES

LA MATERIA: ESTADOS FÍSICOS2

El ahorro de tiempo y de energía que per-

miten las ollas ha incentivado la investi-

gación. Así se han conseguido ollas ul-

trarrápidas 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 verdu-

ras conservan más vitaminas y más aro-

ma tras la cocción.

La clave está en aumentar la temperatu-

ra interior para que los alimentos se cue-

zan más rápidamente. Esto se consigue

tapando las ollas con precisión.

Ollas ultrarrápidasCIENCIA Y TECNOLOGÍA

La olla a presiónLos alimentos se cuecen mucho más rápido en una olla a presión.

¿Por qué? Pues porque en el interior de la olla se consigue una tem-

peratura 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.

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 conse-

guimos cocinar los alimentos en menos tiempo.

APLIC

ACIO

NES

Válvula cerrada

Tapa

Válvula de seguridad

Aire

Vapor

Tapón

Asas aislantes

Acero

Válvula abierta

156 � FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

¿Los materiales más densos son también los más resistentes? Pon varios ejemplos.

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.

Elabora un listado con las ventajas del titanio frente a otros materiales.

¿Por qué se usan tornillos de titanio en ciertas intervenciones quirúrgicas de la columna vertebral?

¿Qué ventajas tienen los materiales ligeros empleados en los trenes de alta velocidad frente a otros metales?5

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CUESTIONES

APLICACIONES

LA MATERIA: CÓMO SE PRESENTA3

¿Cuál es la ventaja de los relojes de tita-

nio respecto a los relojes elaborados con

otros metales? La ligereza. Como el tita-

nio (4,5 g/cm3) es mucho menos denso

que el acero (casi 8 g/cm3), los objetos

de titanio pesan menos.

Además, el titanio presenta otras venta-

jas: no se oxida, no provoca alergias, es

resistente...

La única pega: el precio, pues el titanio

es notablemente más caro que el ace-

ro, por ejemplo.

Relojes de titanioCIENCIA Y TECNOLOGÍA

Densidad y resistenciaUna densidad menor no implica necesariamente una menor resisten-

cia. Por ejemplo, el aluminio o el titanio son materiales bastante lige-

ros (menos densos que otros metales) y, sin embargo, son muy resis-

tentes. Junto con los metales puros, se emplean aleaciones que

permiten mejorar la resistencia, la dureza, el brillo...

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 alumi-

nio, 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.

• Carcasas de objetos portátiles: cámaras, reproductores MP3, etc.

• Joyería: relojes, piedras preciosas artificiales, etc.Las bicicletas modernas pesan poco; estánhechas de una aleación de aluminio.

158 � FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

Busca en un diccionario el origen de la palabra «salario».

¿Cuál es el fundamento de los salazones?

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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CUESTIONES

APLICACIONES

ELEMENTOS Y COMPUESTOS QUÍMICOS5

Son sustancias, como el silicio o el ger-

manio, que no son buenos conductores

de la electricidad, pero que, al «doparse»

con pequeñas impurezas (galio, vanadio,

fósforo, aluminio), se convierten en bue-

nos conductores. Se utilizan en la fabri-

cación de «chips» en miniatura utiliza-

dos en ordenadores.

Semiconductores

CIENCIA Y TECNOLOGÍASal 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 desa-

rrollen los microorganismos que descomponen los alimentos, pudien-

do 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 san-

guínea. 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 peque-

ñas de azúcar y una de sal disueltas en medio litro de agua podría

salvarse la vida de un niño enfermo.

Pescado conservado en salazón.

160 � FÍSICA Y QUÍMICA 3.° ESO � MATERIAL FOTOCOPIABLE © SANTILLANA EDUCACIÓN, S. L. �

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?

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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CUESTIONES

APLICACIONES

QUÍMICA EN ACCIÓN7

Las lesiones leves que sufren los depor-

tistas (golpes, contracturas, esguinces,

etc.) pueden aliviarse con ayuda de unas

«bolsas de frío». Al golpear la bolsa, el ni-

trato de amonio que contiene se disuelve

en el agua, produciendo un enfriamien-

to brusco de la disolución, al ser un pro-

ceso endotérmico.

En otros casos se necesita calor para ali-

viar los dolores musculares. Las «bol-

sas de calor» contienen cloruro de cal-

cio, que, al disolverse en agua, desprende

calor.

Un dispositivo se-

mejante se utiliza

para obtener café

caliente sin calen-

tar al fuego.

Química y deporteCIENCIA Y TECNOLOGÍA

¿De qué material están hechos los chalecosantibalas?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 elásti-

co 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 em-

pleó kevlar para construir las cuerdas y bolsas de aterrizaje de la son-

da Mars Pathfinder que llegó a Marte en 1997 y que utilizó un siste-

ma 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.