1
Ámbito científico tecnolóxico
Módulo 1
Bloque 5. A Terra como planeta
Unidade didáctica 1.
A Terra como planeta no sistema
solar
Educación a distancia semipresencial
Educación secundaria
Índice
1. Introdución ... 3
1.1 Descrición da unidade didáctica ... 3
1.2 Coñecementos previos ... 3
1.3 Obxectivos didácticos ... 3
2. Secuencia de contidos e actividades ... 4
2.1 A Terra como planeta do sistema solar 2.1.1 Características da Terra como planeta: definición e capas 2.1.2 Fenómenos relacionados cos movementos da Terra 3. Actividades complementarias ... 16
4. Test de autoavaliación 5. Solucionarios ... 20
5.1 Solucións das actividades propostas
5.2 Solucións das actividades complementarias
3
1.
Introdución
1.1
Descrición da unidade didáctica
Estudaremos a Terra como planeta, as capas máis importantes os seus movementos res- pecto ao seu eixe e tamén respecto ao Sol, xunto cos movementos da Lúa.
1.2
Coñecementos previos
Ter clara a posición da Terra dentro do Universo e tamén dentro do Sistema Solar,para poder entender ben os movementos da Terra que se estudan neste tema.
1.3
Obxectivos didácticos
Coñecer as capas que forman o noso planeta Terra.
Comprobar as posicións do Sol, a Terra e a Lúa no Sistema Solar.
Analizar os movementos da Terra para definir día e noite, con experiencias sinxelas.
Observar o movemento da Terra arredor do Sol para definir o ano e as estacións.
Analizar os movementos da Lúa para coñecer as súas fases e os eclipses.
Saber os métodos de estudo da estrutura interna da Terra.
Identificar as partes que compoñen a xeosfera.
2.
Secuencia de contidos e actividades
2.2
A Terra como planeta do sistema solar
1.5 O SISTEMA SOLAR
O Sistema Solar é o conxunto de planetas, planetas ananos, satélites, asteroides e cometas que
orbitan de forma regular en torno o Sol.
Está formado por:
- Unha estrela mediana: o Sol (temperaturas superiores a 151000.000 ºC) - 8 planetas
MERCURIO Planeta mais pequeno. Carece de atmosfera.
VENUS Planeta mais caloroso (maior temperatura). Con un elevado efecto invernadoiro
(atmosfera mais densa).
A TERRA Situado a 1501000.000 Km do Sol.
MARTE Planeta mais semellante á Terra, sen auga.líquida. XÚPITER Planeta mais grande.
SATURNO Planeta con aneis visibles dende o noso planeta. URANO Planeta cun núcleo rochoso e unha cuberta xeada. NEPTUNO Semellante a Urano pero algo menos frío.
- 166 satélites coñecidos
- Planetas ananos como Plutón, Ceres, Erís…
- Un cinto de asteroides situado entre Marte e Xúpiter
- Cometas situados na parte mais externa do sistema , procedentes do cinto de Kuiper ou da nube de Oort
5
Os planetas poden dividirse en 2 grandes grupos:
1- Planetas rochosos ou interiores:
• Son os planetas mais próximos o Sol.
• Son pequenos e rochosos no seu aspecto externo
• Tamén chámaselle planetas terrestres pola súa similitude á Terra. Son: Mercurio, Venus, A
Terra e Marte
2 Planetas gasosos ou exteriores
• Son os planetas mais lonxe do Sol, localizados a partir do cinto de asteroides.
• Son grandes e están formados por gas, que ás baixas temperaturas nas que se atopan poden estar no seu interior en estado líquido ou xeado.
• Posúen numerosos satélites de características similares aos planetas rochosos
• Tamén chámaselle planetas xovianos pola súa similitude a Xúpiter. Son Xúpiter, Saturno ,
Urano e Neptuno
2.2.1
Fenómenos relacionados cos movementos da Terra
MOVEMENTOS DA TERRA ROTACIÓN
A Terra xira sobre o seu eixe. Isto dura 24 horas e é responsable sa sucesión dos días e das
TRASLACIÓN
A Terra describe unha órbita arredor do Sol, e tarda 365 días e 6 horas en completala. Este movemento e mais a inclinación do eixe de rotación son responsables das estacións. Para que as estacións coincidan sempre cuns días determinados fixouse que cada catro anos, un deles leve 366 días, o que se coñece como ano bisesto.
O movemento de translación da Terra arredor do Sol orixina as estacións debido a que o eixe de
rotación da Terra está inclinado 23º, polo que a Terra está inclinada e o longo do seu percorrido
7
1.7 A LÚA
A Terra ten un único satélite, a Lúa. É un astro moi grande para ser un satélite da Terra, polo que a súa influencia no noso planeta é tamén moi importante A Lúa, vista desde a Terra, non amosa sempre o mesmo aspecto. Isto é debido a que o que vemos do noso satélite é, exclusivamente, a parte que ilumina o Sol. Por iso, o aspecto que ten a Lúa depende da súa posición relativa con respecto ao
Sol e á Terra.
A Lúa ten dous movementos, un de rotación arredor do seu eixe e outro de translación arredor da Terra, acompañándoa no movemento desta arredor do Sol. Emprega o mesmo tempo no seu
movemento de rotación que no de translación: 28 días
Lúa chea: Nesta posición,
vista desde a Terra, a Lúa amosa iluminada toda a súa superficie.
Cuarto minguante: Nesta
posición, vista desde a Terra, a Lúa amosa iluminada só a parte esquerda
Lúa nova: A cara
iluminada da Lúa non se ve dende a Terra.
Cuarto crecente: Vista
desde a Terra, a Lúa amosa iluminada a parte dereita.
1.8 OS ECLIPSES
A combinación dos movementos de translación da Lúa arredor da Terra e desta arredor do Sol fai que, algunhas veces, un dos primeiros astros se interpoña entre os outros dous facendo que se produza unha eclipse. O astro que se interpón provoca a aparición dunha zona de sombra en que entra o outro, quedando a escuras total ou parcialmente.
Eclipse de lúa: A terra interponse entre o Sol e a Lúa, e esta última fica escurecida.
Eclipse de Sol: A Lúa interponse entre o Sol e a Terra, e nesta última prodúcense zonas de sombra.
1.9 AS MAREAS
A proximidade da Lúa á Terra fai que a influencia do satélite sobre o noso planeta sexa moi evidente. Unha destas manifestacións é a das mareas. A atracción da Lúa sobre a Terra fai que a masa de
9
provoca que cada día o nivel da auga de mares e océanos chegue dúas veces ao máximo e outras dúas ao mínimo de altura, o que se coñece como preamar, os dous primeiros, e baixamar,os dous últimos.
O intervalo que transcorre entre dúas preamares consecutivas é de 12 horas e 25 minutos.O Sol está moito máis lonxe que a Lúa e a súa influencia nas mareas é menor. Cando a posición relativa do Sol, a Lúa e a Terra é a apropiada prodúcense mareas vivas. Nelas, as preamares alcanzan máis altura e as baixamares menos que o resto das mareas.
1.10 ROTACIÓN DA TERRA
A Terra xira de oeste a leste polo que o Sol sae polo leste e ponse polo oeste
Por onde sae o Sol?: O Sol sae sempre polo leste, independentemente do hemisferio no que nos
11
1.11 ALTURA DO SOL
A inclinación do eixe da Terra fai que o Sol apareza no horizonte mais alto no verán e mais baixo no inverno.
2.2.2
Características da Terra como planeta: definición e capas
Definición
A Terra é o terceiro planeta do sistema solar. Ten forma de esfera lixeiramente aplanada nos polos. O raio ecuatorial é de 6.378 km e o raio polar é de 6.357 km (21 km máis pe- queno que o ecuatorial). O feito de que a temperatura media do planeta sexa de 20ºC fai que exista auga en estado líquido e osíxeno na súa atmosfera, fai que sexa o único planeta do sistema solar capaz de albergar seres vivos. A Terra é unha esfera lixeiramente achata- da polos polos; esta forma recibe o nome de xeoide. Por esta razón o diámetro do ecuador é lixeiramente maior que nos polos.
Arredor da Terra xira un satélite que recibe o nome da Lúa, que tarda 27 días e 7 horas en dar unha volta completa arredor da Terra.
Capas
A Terra non é un corpo uniforme. Podemos distinguir nel diversas capas: atmosfera, hi- drosfera, biosfera e xeosfera.
Atmosfera: é a capa externa gasosa que rodea a Terra.
Hidrosfera: é a capa de auga que cobre as tres cuartas partes da superficie terrestre sóli- da, formada tanto polas augas superficiais (líquidas e sólidas) como polas subterráneas.
Biosfera: é a capa formada por todos os seres vivos que habitan no planeta.
Xeosfera: é a parte máis interna, predominantemente sólida, e fórmana rochas que á súa vez están constituídas por minerais. Os continentes son as partes da xeosfera que supe- ran o nivel do mar.
Actividade proposta
S14. Copie e complete a seguinte definición da Terra:
A Terra é o [ ][ ] do sistema [ ].
Está formada por catro capas, a [ ], ou capa gasosa, a
[
vivos e a [
] ou capa de auga, a [
] que á a parte interna.
13
Actividades propostas
S15. Observe un mapa da Península Ibérica e conteste razoadamente. Onde sae an- tes o Sol, en Mallorca ou en Lugo?
S16. Indique que estación é en cada posición, no hemisferio sur. Razoe a resposta.
S17. O 21 de maio foi Lúa chea. Cando será Lúa nova? Cando volve ser Lúa chea? S18. Coloque de xeito ordenado as imaxes da Lúa:
S19. En que fase da Lúa se produce unha eclipse de Sol? E unha eclipse de Lúa? Razoe a resposta e faga un debuxo da situación relativa do Sol, a Terra e a Lúa en cada caso. S20. Se hoxe tivo lugar unha preamar ás 7 h 35 min, cando se producirá a preamar
seguinte?
2.3
A Xeosfera
2.3.1
Métodos de estudo da Terra
Non sabemos con precisión cómo é o interior da Terra. Os pozos máis profundos que pui- deron se perforados só teñen uns 13 km de profundidade. Esta cifra resulta insignificante se se compara cos máis de 6.000 km de profundidade que ten o noso planeta. Para coñecer a estrutura interna terrestre utilízanse varios métodos:
Métodos directos. O estudo das rochas da superficie terrestre ou a realización de son- daxes (escavacións de varios quilómetros de profundidade). Estes métodos permiten coñecer a composición e a estrutura dos materiais da Terra.
Métodos Indirectos. O estudo das ondas sísmicas, que se producen durante os terre- motos. As características desta ondas dan información sobre o tipo de material que van atopando ao seu paso.
A partir dos datos obtidos, os xeólogos deduciron que a Terra está formada por tres capas principais. Da máis externa á máis interna, estas tres capas reciben o nome de codia, man- to e núcleo. Vexamos os dous modelos da estrutura interna da Terra con base nestes datos.
2.3.2
Modelo xeoquímico
Todos os obxectos que nos rodean están formados por unha gran variedade de materiais. Estes poden ser de moitos tipos segundo a súa orixe, composición, elaboración, etc., aínda que todos teñen en común que, directa ou indirectamente, proceden da Terra.
Segundo a composición dos materiais
Atendendo á composición dos materiais que a forman, a xeosfera está formada por tres grandes zonas que son as seguintes: codia, manto e núcleo.
Codia. É a capa exterior da Terra, constituída por distintos tipos de rochas cun grosor de entre 6 km e 70 km. Nela distínguense a codia continental (que forma os continentes
11. A Terra está constituída por unha porción sólida, chamada
xeosfera, unha parte líquida ou hidrosfera, e outra gasosa ou atmosfera, que envolve a Terra.
15
e as montañas, e é máis antiga que a oceánica e está composta por materiais heteroxé- neos), e a oceánica (que é a parte da Terra cuberta polos mares e océanos; máis nova que a continental e máis homoxénea, formada por basaltos e gabro).
A codia representa o 1 % do volume e da masa da Terra e os seus compoñentes princi- pais son silicio, oxíxeno, aluminio, ferro, calcio, magnesio, sodio e potasio. A codia posúe á súa vez varias capas con características diferentes:
Capa superficial: cun grosor entre 500 m e 1000 m. Está formada principalmente
por unha delgada porción externa, chamada solo, e por rochas sedimentarias.
Capa intermedia: que se corresponde coa codia continental, chamada así porque non
existe debaixo dos océanos, soamente debaixo dos continentes. Ten un grosor medio variable entre 25 km e 70 km, e a súa densidade media é de 2,7 gr/cm3.
Capa basáltica inferior: que é a propia codia oceánica e constitúe a base dos océa-
nos. Ten un grosor comprendido entre 10 km e 20 km.
Manto. Está situado inmediatamente debaixo da codia oceánica, cun grosor duns 2.800 km. As rochas que o forman pódense desprazar lentamente unhas sobre outras. Aínda que representa o 83 % do volume total do planeta, está moi pouco estudado e case non se coñecen datos sobre a súa composición. Sábese que os materiais que o compoñen son máis densos que os da codia e menos que os do núcleo. Pénsase que está formado principalmente por silicio e magnesio, e por ferro e níquel en estado viscoso.
Núcleo. É a parte máis profunda da xeosfera. Nel distínguense o núcleo externo, par- cialmente fundido, duns 2000 km de grosor, cunha temperatura moi alta e formado por ferro, e o núcleo interno, en estado sólido, cun grosor de 1.500 km, ocupa un 16% do volume da Terra. Compóñeno materiais moi densos, cun 90 % de ferro e o resto níquel, e unha densidade próxima a 10 g/cm3. Crese que o magnetismo da Terra se asocia ao núcleo interno.
•
3
4 5
Durante o proceso de formación da Terra, as capas máis densas ocuparon os lugares máis fondos, igual que cando metemos nun recipiente líquidos con densidades diferentes. Daquela, o núcleo ten a densidade máis alta e a cortiza a máis baixa
6
7 S20. Elabore un esquema coa estrutura da xeosfera segundo a composición e segun- do a rixidez das capas que a compoñen.
8
9 S21. Explique as diferenzas existentes entre a codia continental e a codia oceánica.
3.
Resumo de contidos
A Terra como planeta do Sistema Solar
A Terra: definición e capas
A Terra ten dous movementos, un de rotación sobre un eixo, no que inviste 24 horas, e outro de translación arredor do Sol, que completa en 365 días e 6 horas. O primeiro é responsable dos días e as noites e o segundo, xunto coa inclinación do eixo de xiro da Terra, das estacións.
A Lúa é o satélite da Terra.
As mareas están causadas pola atracción que exerce a Lúa sobre o noso planeta.
Cando a Lúa se interpón entre o Sol e a Terra prodúcese unha eclipse de Sol e, se é a Terra a que se interpón entre o Sol e a Lúa, prodúcese unha eclipse de Lúa.
4.
Actividades complementarias
S33. Investigue e conteste razoadamente:
Que estación é en Bos Aires cando en Galicia é verán?
Que estación é en Xapón cando en Galicia é outono?
S34. Infórmese e poña todos os anos bisestos entre 2000 e 2025, ambos incluídos. S35. Por que vai máis calor no verán?
S30. Cales son os métodos utilizados para coñecer a estrutura interna da Terra? S31. Debuxe un esquema da Terra e sitúe nel as distintas capas que forma a estrutu- ra interna da Terra.
S33. Localice os erros que hai no seguinte texto:
“A codia é a capa intermedia da Terra. Os seus materiais atópanse en estado sóli- do. Existen dous tipos de codia:
A codia continental, que ten un grosor duns 7 Km e está constituída principal- mente por basalto.
A codia oceánica, que se atopa baixo os océanos, pode chegar aos 70 Km de grosor e está formada principalmente de granito".
17 S36. Copie e complete a seguinte definición:
A Terra fai un movemento de [ ] arredor do seu eixe. Tarda
[
mase [
] horas en dar unha volta completa e ese período de tempo chá-
].
No movemento de translación, a Terra describe unha órbita [ ]
arredor do Sol. Tarda [
da nosa estrela.
] días en dar unha volta completa arredor
S37. Indique cales destas frases con correctas (C) e cáles incorrectas (I):
Os anos bisestos repítense cada catro anos.
A calor do verán débese a que, durante a esta estación, a Terra está máis preto do Sol.
Durante o verán vai a mesma calor no hemisferio Norte que no Hemisferio Sur.
A Terra describe unha órbita circular arredor do Sol, que se sitúa no centro.
A sucesión de días e noites débese ao movemento de rotación
S38. Relacione cada fase lunar coa observación correspondente:
Observación
– Soamente se aprecia iluminado o seu sector
dereito.
– Vemos o satélite totalmente iluminado.
– Soamente se aprecia iluminado o seu sector
esquerdo.
– Non podemos ver a Lúa, xa que a súa cara visi-
ble non está iluminada. Fase Lunar
Lúa chea.
Cuarto minguante.
Lúa nova.
5.
Test de autoavaliación
11. As estacións débense a...
O movemento de rotación da Terra.
O movemento de translación da Lúa arredor da Terra.
O movemento de translación da Terra.
O movemento de translación da Terra arredor do Sol e a inclinación do eixe de rotación da Terra12. Para que teña lugar unha eclipse cómpre que ...
A Terra se interpoña entre o Sol e a Lúa.
A Lúa se interpoña entre o Sol e a Terra.
O Sol se interpoña entre a Terra e a Lúa.
Un planeta se interpoña entre dúas estrelas.13. As mareas prodúcense...
Pola atracción que exerce a Lúa sobre a Terra.
Cada seis meses, dependendo de se é ano bisesto ou non.
Periodicamente. Entre dúas preamares hai 12 horas (aproximadamente).14. Dentro do Sistema Solar, a Terra é un planeta...
Exterior.
Intermedio.
Interior.15. Os raios do Sol quentarán a Terra con maior intensidade cando...
Incidan perpendicularmente.
Incidan inclinados.
Eliminen maior superficie.16. A forma da Terra é a dunha esfera...
Lixeiramente achatada nos polos.
Lixeiramente achatada no ecuador.
Perfecta.17.
Que parte da Terra está en estado líquido? • Ningunha; toda a Terra é sólida.
19
• O manto, porque os continentes flotan nel. • Todo o núcleo, debido á temperatura que posúe. Onde se encontra a “Astenosfera”?
Debaixo da codia.
É unha parte do manto.
Correspóndese co núcleo externo.
En xeral, que parte da codia é a máis antiga:
Oceánica
Continental
Son da mesma idade, máis ou menos.
Quw parte da codia é a máis heteroxénea?
Oceánica.
Continental.
Da mesma idade, máis ou menos.
Depende da rexión xeolóxica á que nos refiramos.
Que parte da codia é a máis grosa?
Oceánica.
Continental.
Aproximadamente do mesmo grosor.
6.
S
o
l
u
c
Solucionarios
6.1
Solucións das actividades propostas
S14
A Terra é o terceiro planeta do sistema solar. Está formada por catro capas, a atmosfera, ou capa gasosa, a hidrosfera ou capa de auga, a biosfera, a formada polos seres vivos e a xeosfera, que á a parte interna.
S15.
O Sol sae primeiro en Mallorca, xa que esta cidade está situada máis ao leste e a Terra rota xirando de oeste a leste.
S16.
Verán (1), outono (2), inverno (3) e primavera (4).
S17.
Será lúa nova o día 4 de xuño e volverá ser lúa chea o día 28 de xuño.
S18.
(5), (8), (6), (1), (3), (4), (7) e (2).
S19.
S20.
As eclipses de Sol prodúcense en fase de lúa nova, nese momento a Lúa está entre a Terra e o Sol. As eclipses de Lúa prodúcense en fase de lúa chea, momento no que a Terra está entre o Sol e a Lúa.
Eclipse de lúa
A terra interponse entre o Sol e a Lúa, e esta última fica escu- recida.
Eclipse de Sol
A Lúa interponse entre o Sol e a Terra, e nesta última prodú- cense zonas de sombra
A seguinte preamar terá lugar ás 20:00 horas (7 h 35 min + 12 h 25 min).
21
S33.
Bos Aires está no hemisferio sur. Cando en Galicia é verán, en Bos Aires é inver- no.
O Xapón está no hemisferio norte. Cando en Galicia é verán en Xapón é tamén verán.
S34.
2000, 2004, 2008, 2012, 2016, 2020 e 2024.
S35.
Os raios solares inciden máis verticalmente sobre a superficie da Terra
S36.
A Terra fai un movemento de rotación arredor do seu eixe. Tarda 24 horas en dar unha volta completa e a ese período de tempo chámase día. No movemento de translación, a Terra describe unha órbita elíptica arredor do Sol. Tarda 365 días en dar unha volta completa arredor da nosa estrela.
S37.
V - F - F - F - V.
S38.
Fase Lunar Observación
Lúa chea. – Vemos o satélite totalmente iluminado
Cuarto minguante. – Soamente se aprecia iluminado o seu sector esquerdo
Lúa nova. – Non podemos ver a Lúa, xa que a súa cara visible non está iluminada.
6.3
Solucións dos exercicios de autoavaliación
13. As estacións débense a:
O movemento de translación da Terra arredor do Sol e a inclinación do eixe de rotación da Terra.14. Para que teña lugar unha eclipse é preciso que ...
A Terra se interpoña entre o Sol e a Lúa.
A Lúa se interpoña entre o Sol e a Terra.
15. As mareas prodúcense...
Pola atracción que exerce a Lúa sobre a Terra.
Periodicamente. Entre dúas preamares hai 12 horas (aproximadamente).16. Dentro do Sistema Solar, a Terra é un planeta:
Intermedio.
17. Os raios do Sol quentarán a Terra con maior intensidade cando:
Incidan perpendicularmente.
18. A forma da Terra é a dunha esfera:
Lixeiramente achatada nos polos.
23
.
Ámbito científico tecnolóxico
Módulo 1
Bloque 5. A Terra como planeta
Unidade didáctica 2.
A atmosfera terrestre
Índice
6. Introdución ... 25 6.1 Descrición da unidade didáctica
6.2 Coñecementos previos
6.3 Obxectivos didácticos
6.4 A atmosfera terrestre ... 26
6.4.1 Estrutura da atmosfera
6.4.2 Fenómenos atmosféricos
6.4.3 Clima e tempo atmosférico
6.4.4 A importancia da atmosfera. O impacto da contaminación
7. Resumo de contidos ... 34
8. Actividades complementarias ... 34
9. Exercicios de autoavaliación
10. Solucionarios ... 37 10.1 Solucións das actividades propostas
10.2 Solucións das actividades complementarias
10.3 Solucións dos exercicios de autoavaliación
11. Glosario ... 44
25
6.
Introdución
6.1
Descrición da unidade didáctica
Nesta unidade estudaremos a atmosfera terrestre salientando que a súa estrutu- ra e a súa composición a fan idónea para a vida. Séguese cos compoñentes básicos do tempo atmosférico e, para finalizar, analízase o impacto que as actividades humanas están a provocar nela, e as súas consecuencias.
6.2
Coñecementos previos
A atmosfera terrestre é a capa de gases que a envolven
Na atmosfera teñen lugar os fenómenos meteorolóxicos.
O tempo atmosférico está determinado pola temperatura, a precipitación e o vento.
A contaminación atmosférica está a provocar cambios imprevisibles no clima.
6.3
Obxectivos didácticos
Coñecer a composición e as capas da atmosfera terrestre que a fan idónea para a vida.
Coñecer os factores que condicionan o tempo atmosférico e os instrumentos adecuados para a súa medida.
Interpretar un mapa meteorolóxico.
Establecer a diferenza entre tempo e clima.
Coñecer a incidencia da contaminación atmosférica no cambio climático, no medio e na saúde das persoas.
7.
Secuencia de contidos e actividades
•
A atmosfera terrestre
A atmosfera é a capa de gases que envolve un planeta e se mantén unida a este por efecto da gravidade. Na Terra está composta por unha mestura de gases denominada aire. No no- so planeta sería imposible a existencia de vida sen a atmosfera.
A atmosfera terrestre está composta por aire seco, unha mestura de gases en propor- cións máis ou menos constantes de nitróxeno, osíxeno e dióxido de carbono. Ademais contén outros gases en proporcións variables como se reflicte na táboa seguinte:
Nitróxeno: 78 % do total do aire
Osíxeno: 21 % do total do aire
Dióxido de carbono: 0, 033 % do total do aire
Ademais pode conter ata un 4 % de vapor de auga e
tamén unha proporción variable de gases nobres (argon, cripton, neon e helio), hidróxeno e ozono (unha variante do osíxeno)
•
Estrutura da atmosfera
A atmosfera pode chegar a ter nalgunhas zonas ata 1.000 km de grosor desde a superficie terrestre. Pola súa estrutura e composición podemos distinguir as seguintes capas ou re- xións: - Heterosfera: é a zona máis externa da atmosfera e abrangue as seguintes capas: exosfera, termosfera e mesosfera e Homosfera: comprende a estratosfera e a troposfera.
Exosfera
Termosfera ou ionosfera: alcanza unha altura de 500 km e
nela case non hai gases. Nesta capa reflíctense as ondas de radio e televisión, que despois se devolven á Terra. Nela localízanse as órbitas dos satélites artifi- ciais. Denomínase iosnosfera pola abundancia de partí- culas cargadas de electricidade que contén.
Mesosfera: esténdese entre os 80 e os 50 km, nesta capa
prodúcense as estrelas fugaces, pola desintegra- ción de meteoritos o atravesala.
Estratosfera: esténdese desde a troposfera ata unha
altura de 50 km. Nesta capa atópase a capa de ozono que absorbe as nocivas radiacións ultravioleta emitidas polo Sol, actuando como un filtro protector para os se- res vivos.
Troposfera: a máis achegada á Terra, cun grosor medio de
12 km; contén a maioría dos gases da atmosfera e case todo o vapor de auga. Nela orixínanse as nubes e fenómenos meteorolóxicos coñecidos. A súa composi- ción achega gases necesarios para o desenvolvemento da vida.
27
Actividade resolta
Cando subimos ao cumio dunha montaña por que se di que o aire está "enrarecido"?
Actividade proposta
S10. Onde hai máis presión atmosférica, no cumio dunha montaña ou a nivel do mar?
•
Fenómenos atmosféricos
A atmosfera compórtase como unha xigantesca máquina térmica impulsada pola enerxía solar. Nela teñen lugar os fenómenos meteorolóxicos: vento, nubes e precipitacións.
A velocidade do vento mídese co anemómetro E a súa dirección mídese co catavento
• Vento. Son masas de aire que se moven debido a diferenzas de temperatura. O Sol quenta a superficie da Terra, o aire en contacto con ela quece á súa vez; faise mais máis lixeiro que o frío, polo que tende a ascender, e ese lugar vai ser ocupado por masas de aire máis frío, procedentes das capas altas que descenden cara á superficie.
Solución Porque a maior parte da masa do aire está nas zonas baixas atraído pola gravidade da Terra e está co- mo “esmagado” polo seu propio peso (presión) e, canto máis ascendemos, a masa de aire que queda por riba vai diminuíndo; o aire atópase menos comprimido e faise máis tenue e lixeiro.
Hai ventos que se producen de xeito periódico, como a brisa costeira, que durante o día sopra desde o mar cara á terra e pola noite desde a terra cara ao mar.
Brisa mariña diúrna: a terra, pola presenza do Sol, quece máis rápido que o mar du-
rante o día. O aire quente que vén da terra elévase e diríxese cara ao mar, e substitú- ese polo aire frío do mar.
Brisa mariña nocturna: á noite prodúcese o contrario. A terra está máis fría que o
mar, o que fai que o aire frío baixe e se dirixa ao mar. O aire mariño, máis quente, elévase e substitúese polo aire frío da terra.
Brisa mariña diúrna Brisa mariña nocturna
Presión atmosférica. É a presión que exerce o aire sobre a superficie terrestre.
Nubes e precipitacións. O aire adoita conter sempre algo de humidade en forma de vapor de auga.
• Chuvia. É unha precipitación líquida. Cando no interior dunha nube hai correntes de aire, as pingas de auga chocan entre si e forman pingas máis grandes co peso sufi- ciente para caeren en forma líquida.
• Neve. Cando a temperatura do aire é inferior a 0ºC, as gotiñas das nubes forman mi- crocristais de xeo en forma de estrela. Estas, ao unírense, forman as folerpas e co- meza a nevar.
• Sarabia. É unha precipitación de grans de xeo orixinados cando o vento é forte e as temperaturas moi baixas. Os fortes ventos levan as pingas de chuvia ata zonas altas e frías, de xeito que ao conxelárense dan sarabia ou pedrazo.
As nubes fórmanse cando o aire quente e húmido ascende e, ao al- canzar as capas altas da troposfera, arrefría. Como o aire frío non po- de conter tanto vapor de auga como o aire quente, o exceso condén- sase en pinguiñas microscópicas que, ao acumulárense, forman as nubes. Estas vanse reunindo unhas coas outras e forman pingueiras cada vez maiores. Cando as pingas de auga se fan demasiado gran- des para sustentarse no aire, caen pola gravidade e dá lugar ás preci- pitacións (chuvia, neve ou sarabia).
As precipitacións mídese co pluviómetro En zonas onde o aire cálido sobe créanse unhas zonas superficiais de
baixa presión (borrascas), e onde o aire frío baixa créanse zonas de al- ta presión (anticiclóns). Para o representar únense os puntos coa mesma presión atmosférica formando liñas (isóbaras).
29
Actividades propostas
S11. Como se fai o vento? Cal é a orixe da enerxía que permite o seu movemento? S12. De que depende que as precipitacións sexan de chuvia, de sarabia ou de neve.
•
Clima e tempo atmosférico
• Tempo atmosférico. Chamámoslle así ao estado da atmosfera nun momento dado e nunha zona determinada: condicións de temperatura, humidade, vento, etc.
• Clima. O clima é un conxunto de fenómenos meteorolóxicos que caracterizan unha de- terminada rexión durante un longo período. O clima será, xa que logo, a sucesión pe- riódica e a síntese do tempo meteorolóxico ao longo dun período moi longo. Ao contra- rio que este, as súas características son máis duradeiras e estables.
Estudo do tempo atmosférico. Mapas meteorolóxicos
Esta información represéntase nos mapas do tempo. O primeiro que fai un meteorólogo ao confeccionar o mapa do tempo é trazar as isóbaras, que forman debuxos característicos: • Anticiclóns (representados por un A): neles a presión aumenta cara ao seu centro e
adoitan ir asociados a situacións de bo tempo.
• Borrascas (representadas por un B): nelas a presión diminúe cara ao centro porque o aire tende a ascender. Adoitan ir asociadas a situacións de chuvia ou de neve.
O vento móvese desde os anticiclóns ata as borrascas: desde as zonas de alta presión ás de baixa presión. O aire xira arredor dos anticiclóns no mesmo sentido que as agullas do re- loxo, entanto que ocorre o contrario nas borrascas (no hemisferio Sur é á inversa). Canto máis próximas estean as isóbaras nun mapa, máis velocidade ha ter o vento, xa que a masa de aire se move con máis rapidez entre as zonas de altas e de baixas presións.
Outros elementos dos mapas do tempo son as frontes, que constitúen a fronteira entre dúas masas de aire que teñen distinta temperatura.
• Frontes frías: represéntanse cunha liña continua azul ou negra con triángulos que sina- lan cara a onde avanza a fronte.
Os meteorólogos son os científicos que estudan o tempo atmosférico. Em- pregan instrumentos meteorolóxicos similares aos xa descritos, reunidos nas estacións meteorolóxicas. Ademais, utilizan os datos chegados polos satélites meteorolóxicos.
Os instrumentos reúnense en estacións
• Frontes cálidas: represéntanse por unha liña continua vermella ou negra con semicír- culos que sinalan cara a onde se dirixe a fronte.
Actividade proposta
S13. Interprete o seguinte mapa do tempo:
En que zonas están localizadas as borrascas?
Cara a onde se despraza a fronte fría? E a quen-
te?
Hai en Gran Bretaña ceo despexado ou risco de
precipitacións? E en España?
Onde é maior a forza do vento, en España ou en
Gran Bretaña?
•
A importancia da atmosfera. O impacto da contaminación
A composición e estrutura da atmosfera terrestre permiten o desenvolvemento da vida: • Contén os gases necesarios para que as plantas realicen a fotosíntese e achega o osíxe-
no que precisamos para respirar.
• Filtra os raios ultravioleta, grazas á capa de ozono da estratosfera. • Impide a caída sobre a superficie terrestre da maioría dos meteoritos.
• Regula a temperatura da Terra. De non existir un efecto invernadoiro natural, a Terra estaría conxelada.
• Permite a formación de nubes que leva a auga aos continentes.
A contaminación atmosférica é a presenza na atmosfera de substancias nunha cantidade que provoca un risco para a saúde das persoas e dos ecosistemas. A maior parte da conta- minación actual débese ás actividades humanas, sobre todo a queima de combustibles fósi- les (petróleo, gas natural e carbón).
31
O incremento dos gases de efecto invernadoiro. Cambio climático.
O dióxido de carbono, o vapor de auga e outros gases da atmosfera actúan de xeito similar a como fai o vidro dun invernadoiro, deixan pasar as radiacións solares, pero estes gases reflicten e devolven á superficie terrestre as radiacións infravermellas, responsables da ca- lor que o planeta, ao quecer, devolve ao espazo. Isto é extremadamente beneficioso, posto que de non existir este efecto invernadoiro natural, a temperatura media da Terra sería duns -18ºC e non os 15 ºC actuais, que a fan idónea para a vida.
Non obstante, as actividades humanas desde a Revolución Industrial están a provocar un aumento do dióxido de carbono e outros gases invernadoiro na atmosfera. Nas últimas dé- cadas acelerouse este proceso.
Os principais emisores destes gases son as industrias, medios de transporte, calefac- cións ou centrais de produción de electricidade que utilizan como combustibles carbón e petróleo. Paralelamente a este incremento do uso de combustibles fósiles, cortáronse ou incendiáronse amplas superficies de bosques para novas áreas agrícolas e gandeiras, a de- forestación, está a incrementar estes gases, xa que as masas forestais absorben parte do dióxido de carbono emitido a atmosfera pola fotosíntese.
Os efectos máis patentes do cambio climático son:
1. Aumento e intensidade dos procesos meteorolóxicos extremos. Neste sentido, estamos asistindo a un aumento da
intensidade de furacáns e ciclóns nas zonas tropicais, inundacións, secas que afectan a maioría das veces a Estados pobres e incrementando as súas consecuencias o grao de pobreza.
2. Retroceso dos glaciares. O xeo preto dos polos derrétese. A cantidade de auga líquida resultante deste proceso pode-
ría elevar o nivel do mar. Se segue o proceso, algunhas zonas costeiras inundaranse. Un aumento de só 60 cm podería inundar terras fértiles de Bangladesh, na India, das que dependen centos de miles de persoas para obter alimentos.
3. Alteracións nos ecosistemas terrestres e acuáticos. O incremento da temperatura media da superficie terrestre, está
Como consecuencia, a maior parte da comunidade científica está de acordo en que nos úl- timos tempos a temperatura global do noso planeta se está a elevar, provocando diversas alteracións que, en conxunto, reciben o nome de cambio climático.
Principais substancias contaminantes derivadas da actividade humana
18. Dióxido de carbono. Este gas, como xa vimos na alínea anterior, incrementa o efecto invernadoiro natural e eleva de xeito alarmante a temperatura media do planeta, o que desencadea un cambio climático con consecuencias imprevisibles.
19. Óxidos de xofre e de nitróxeno. Proceden da combustión de carbóns e gasolinas de mala calidade. Cando estes óxidos se combinan co vapor de auga das nubes, as precipi- tacións orixinadas conteñen ácidos. Isto coñécese como chuvia ácida. Algunhas das sú- as consecuencias son a morte de vexetais e o plancto, e a deterioración de edificios e monumentos.
20. Gases CFC. Son gases que se utilizan como aerosois, refrixerantes, etc. Provocan a destrución da capa de ozono e, como consecuencia, o incremento das radiacións ultra- violeta que chegan á superficie terrestre. Os efectos son queimaduras e doenzas graves, como o cancro de pel. Por iso é importante utilizar cremas e lentes protectoras cando se permanece moito tempo exposto ao Sol.
21. Partículas sólidas de pequeno tamaño, producidas ao queimar carbón e outros com- bustibles. As consecuencias son doenzas pulmonares, cando se inhalan de xeito conti- nuado.
Cómpre adoptar medidas a nivel gobernamental e individual para a corrección do impacto sobre a atmosfera. Deste xeito teremos que cambiar moitas das actuacións que dende lon- xe veñen sendo daniñas e buscar novas vías de desenvolvemento sostible.
Actividade resolta
Indique medidas que pode realizar os gobernos para diminuír as emisións de gases con- taminantes á atmosfera.
Actividades propostas
S14. Indique medidas que pode realizar cada un de nós para diminuír as emisións de gases contaminantes á atmosfera.
S15. A atmosfera terrestre, malia ser moi delgada en comparación coa totalidade da Terra, ten unha serie de características que fan posible a vida. Pode indicalas?
Solución
6.
Adoptar protocolos internacionais para evitar a contaminación.7.
Promulgar leis que prohiban a utilización de CFC e obriguen á instalación de filtros para que nonse vertan á atmosfera gases contaminantes, como os óxidos de xofre, ou partículas sólidas.
8.
Promover campañas de concienciación da poboación para aforrar combustibles.33
S16. Explique por que está a aumentar a temperatura na superficie da Terra? Como se chama este fenómeno? Cales son as posibles consecuencias?
S17. A gráfica amosa a evolución da cantidade de CO2 na atmosfera desde 1780 ata
8.
Resumo de contidos
A atmosfera Definición, estrutura e composición.
Contaminación da atmosfera: efecto invernadoiro e cambio climático.
Tempo atmosférico: fenómenos atmosféricos, vento, presión atmosférica, nubes e pre- cipitacións.
Instrumentos de medida do tempo atmosférico.
Mapas meteorolóxicos: anticiclóns, borrascas, frontes frías e frontes cálidas.
9.
Actividades complementarias
S30. En que capa da atmosfera se atopa o ozono? Cal é a súa función? S31. Que son as nubes? Como se forman?
S32. Que diferenza existe entre o tempo atmosférico e o clima?
35
S33. Indique o que miden cada un destes instrumentos meteorolóxicos:
Termómetro Anemómetro Catavento Pluviómetro Barómetro S34. Que e o aire?
S35. Como se produce o efecto invernadoiro? Por que a destrución de bosques au- menta a cantidade de dióxido de carbono na atmosfera.
S36. Explique que utilidade teñen para os seres vivos o nitróxeno, o osíxeno e o dió- xido de carbono da atmosfera.
S37. Imaxine como sería a Terra sen atmosfera. Diga se sería posible a existencia de vida na Terra nestas condicións. Xustifique a súa resposta.
10.
Exercicios de autoavaliación
1. O efecto invernadoiro natural débese a:
O ozono.
O vapor de auga e o dióxido de carbono.
O osíxeno.
Non hai efecto invernadoiro natural.2. Cal non é un fenómeno meteorolóxico?
O vento.
A presión atmosférica.
A sarabia.
A altitude.3. Nun mapa meteorolóxico, unha liña azul con triángulos representa:
Unha zona de baixas presións.
Unha fronte cálida.
Unha zona de anticiclóns.4. A capa da atmosfera máis próxima á Terra e onde ten lugar a maioría dos fenómenos at- mosféricos é a:
Mesosfera.
Troposfera.
Estratosfera.5. A brisa diúrna sopra:
Desde o mar cara á Terra.
Desde a Terra cara ao mar.
Desde o norte cara ao Sur.6. A destrución da capa de ozono cáusaa principalmente:
O dióxido de carbono.
Os clorofluorocarbonados.37
7. O gas máis abundante no aire é:
19. Osíxeno.
20. Dióxido de carbono.
21. Nitróxeno.
22. Dióxido de xofre.
8. Os contaminantes que producen a choiva ácida son:
23. Dióxido de carbono e o dióxido de xofre.
24. Os óxidos de xofre e de nitróxeno.
25. O ozono e o dióxido de xofre.
26. Os raios ultravioleta.
9. Dous puntos que se achan na mesma isóbara teñen igual:
27. Presión atmosférica.
28. Temperatura.
29. Radiación solar.
30. Humidade relativa.
10. As zonas de alta presión denomínanse:
31. Anticiclóns.
32. Higrómetros.
33. Milibares.
34. Borrascas.
11. O barómetro é unha clase de:
35. Termómetro, pois mide a temperatura.
36. Higrómetro, pois mide a humidade relativa.
37. Anemómetro, pois mide a velocidade do vento.
38. Manómetro, pois mide un tipo de presión.
12. Se a isóbara de 1.036 mb é unha liña pechada rodeada pola isóbara de 1.032 mb, trátase de:
39. Unha fronte fría.
40. Unha fronte cálida.
41. Unha borrrasca.
42. Un anticiclón.
O
Solucionarios
S10.
Haberá máis presión atmosférica no nivel do mar.
S11.
O vento faise polo movemento das masas de aire a diferenzas de temperatura. A enerxía que lle dá orixe ao seu movemento é o sol.
S12.
O tipo de precipitacións depende da temperatura do aire das nubes. S13.
En que zonas están localizadas as borrascas? – Sobre o suroeste de Europa.
Cara a onde se despraza a fronte fría? E a quen-
te? – A fonte fría desprazase cara África e a quente cara ao oeste de Italia.
Hai en Gran Bretaña ceo despexado ou risco de
precipitacións? E en España?
– En Gran Bretaña hai ceo despexado ao estar afec-
tada por un anticiclón, entanto que en España pode haber risco de precipitacións.
Onde é maior a forza do vento, en España ou en
Gran Bretaña? – A forza do vento é maior en España, por ter as isó- baras máis próximas.
S14.
7.
Aforrar enerxía. Apagar a luz cando non se necesite.
Usar lámpadas de baixo consumo.
Usar sempre que se poida medios de transporte públicos e non contaminantes.
8.
Non utilizar aerosois que conteñan CFC.9.
Reducir o consumo de materiais innecesarios como envoltorios.10.
Facilitar a reciclaxe do papel, o plástico e o vidro, e os residuos perigosos como as pilas. separándoos e39 S15.
S16.
S17.
Nos inicios da Revolución Industrial, a finais dos anos 1.700, a cantidade de CO2 empezou a aumentar, e alcan-
zou os valores máximos nos últimos 50 anos.
No escaso tempo transcorrido desde a industrialización, liberáronse grandes cantidades de CO2 procedentes da
combustión de carbón, petróleo e gas.
A temperatura global da superficie da terra está a aumentar polo incremento do dióxido de carbono. A queima
de combustibles fósiles polos procesos industriais é, con moito, a principal causa do aumento nas concentra- cións de dióxido de carbono na atmosfera, ao que hai que engadir os procesos de deforestación.
O fenómeno coñécese como cambio climático.
As posibles consecuencias máis salientables son:
• Aumento e intensidade dos procesos meteorolóxicos extremos. • Retroceso dos glaciares.
• Ascenso do nivel do mar • Alteración dos ecosistemas.
Contén os gases necesarios para que as plantas realicen a fotosíntese. Das plantas depende directa ou indi-
rectamente o resto dos seres vivos.
Achega o osíxeno que precisamos para respirar.
Filtra os raios ultravioleta, grazas á capa de ozono da estratosfera.
Ademais da protección da atmosfera fronte ás radiacións, tamén impide a caída na superficie terrestre da ma-
ioría dos meteoritos. Ao chegaren á termosfera, impactan co seus gases e dan lugar ás estrelas fugaces.
Regula a temperatura da Terra, ao manter unha temperatura media de 15ºC, pola acción do vapor de auga e o
dióxido de carbono, que fan o efecto do cristal dun invernadoiro: polo día deixan pasar as radiacións que pro- ceden directamente do Sol, pero reflicten e devolven á superficie terrestre as que proceden do chan. De non existir un efecto invernadoiro natural, a Terra estaría conxelada e a temperatura media sería -18 ºC.
•
Solucións das actividades complementarias
S30. Estratosfera. A súa función e filtrar as radiacións ultravioletas.
S31.
É a condensación de vapor de auga da atmosfera. Fórmanse cando o aire quente e húmido ascende e, ao alcanzar as capas altas da troposfera, arrefría.
S32.
O tempo atmosférico é o estado da atmosfera nun momento e nun lugar determi- nado, entanto que o clima son os fenómenos meteorolóxicos que caracterizan unha determinada rexión durante un longo período de tempo.
S33.
Termómetro – A temperatura.
Anemómetro – A velocidade do vento.
Catavento – A dirección do vento.
Pluviómetro – As precipitacións.
41 S34.
O aire está formado principalmente por nitróxeno e osíxeno, e outros gases como dióxido de carbono, vapor de auga e metano.
S35.
O efecto invernadoiro prodúcese polo aumento de temperatura que provocan as emisións de dióxido de carbono na atmosfera.
A destrución dos bosques provoca un aumento de dióxido de carbono, xa que as plantas que forman o bosque non realizarían a fotosíntese, que toman o dió- xido de carbono da atmosfera e producen osíxeno, provocando o aumento de dióxido de carbono na atmosfera, e polo tanto o aumento de temperatura da Te- rra.
S36.
O nitróxeno algunhas plantas asimílano para fabricaren os compoñentes bási- cos das proteínas. Estas incorpóranse ao resto dos seres vivos a través das ca- deas alimentarias.
O osíxeno cáptase polo sistema respiratorio dos animais e polas follas das plan- tas para levar a cabo a respiración.
O dióxido de carbono é captado a través das follas das plantas para realizar a fotosíntese.
S37.
Non habería os gases de nitróxeno, osíxeno e dióxido de carbono que son impres- cindibles para os seres vivos, e extinguiríase a vida na terra. As diferenzas de tem- peratura entre o día e a noite serían tan grandes que ningún ser vivo podería so- brevivir sobre a súa superficie. Sen a atmosfera tampouco se protexerían os seres vivos das radiacións solares nocivas, o que provocaría doenzas mortais como o cancro de pel.
•
Solucións dos exercicios de autoavaliación
1. O efecto invernadoiro natural débese a:
O vapor de auga e o dióxido de carbono.
2. Cal non é un fenómeno meteorolóxico?
A altitude.3. Nun mapa meteorolóxico, unha liña azul con triángulos representa:
Unha fronte fría.
4. A capa da atmosfera máis próxima á Terra e onde ten lugar a maioría dos fenómenos at- mosféricos é a:
Troposfera.
5. A brisa diúrna sopra:
Desde o mar cara á Terra.
6. A destrución da capa de ozono cáusaa principalmente:
Os clorofluorocarbonados.43
7. O gas máis abundante no aire é:
• Nitróxeno.
8. Os contaminantes que producen a choiva ácida son:
• Os óxidos de xofre e de nitróxeno.
9. Dous puntos que se achan na mesma isóbara teñen igual: • Presión atmosférica.
10. As zonas de alta presión denomínanse:
• Anticiclóns.
11. O barómetro é unha clase de:
• Manómetro, pois mide un tipo de presión.
12. Se a isóbara de 1.036 mb é unha liña pechada rodeada pola isóbara de 1.032 mb, trátase de:
7.
Glosario
A
Atmosfera Capa gasosa que envolve a Terra. Contaminación Alteración dunha substancia, un organismo ou un medio por acumulación de compostos prexudi- ciais.
Desenvolvemento
sustentable Aquel que cumpre as necesidades da xeración actual sen comprometer a capacidade das xera- cións futuras para satisfacer as súas propias necesidades.
C
D
45
Efecto
invernadoiro Elevación da temperatura nas capas baixas da atmosfera.
F
Fluído Substancia en estado líquido ou gasoso.G
Gravidade Propiedade universal da materia segundo a cal todos os corpos materiais se atraen. Presión
atmosférica É a presión que exerce o aire sobre a superficie terrestre.
T
Temperatura Magnitude física que caracteriza o nivel de axitación térmica dun corpo.V
Vento Masa de aire que se moven debido as diferenzas de temperatura..8.
Bibliografía e recursos
Bibliografía
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Obradoiro/Santillana. Proxecto Casa do Saber (2006)
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Oxford (2007),
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Sm proxecto Medio (2007)
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Anaya (2007)
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Vicens vives. Proxecto Natura. (2007)
Ciencias da natureza 1º ESO. Ed. Editex
Ligazóns de internet
Páxinas web en galego, con moitas actividades interactivas de grande utilidade para re-
forzar ou ampliar os contidos da atmosfera terrestre
[http://www.edu.xunta.es/contidos/sec/bioloxia/biosfera/alumno/1ESO/atmosfera/index.htm]
Exemplos de páxinas web en galego sobre o cambio climático
[http://climantica.org/]
[http://www.edugaliza.org/inicio/clima]
[www.atmosfera.cl] Información sobre a contaminación, fenómenos atmosféricos, etc [www.geocities.com] Estrutura e capas da atmosfera, e formación das nubes.
[www.terra.es] Nesta páxina se verá o mapa do tempo polo satélite Meteosat
[http://visibleearth.nasa.gov/atmosfera] Imaxes de calidade do noso planeta e dos fe-
nómenos meteorolóxicos.
E
Ámbito científico tecnolóxico
Módulo 1
Bloque 5. A Terra como planeta
Unidade didáctica 3.
A Hidrosfera
47
Índice
13. Introdución ... 48 13.1 Descrición da unidade didáctica ... 48
13.2 Coñecementos previos ... 48
13.3 Obxectivos ... 48
14. Secuencia de contidos e actividades ... 49 14.1 A auga na natureza
14.1.1 Propiedades da auga
14.1.2 O ciclo natural da auga
14.1.3 A auga e os seres vivos
14.1.4 A contaminación da auga
14.1.5 O ciclo urbano da auga
15. Resumo de contidos ... 61
16. Exercicios de autoavaliación ... 62
17. Actividades complementarias ... 63
18. Solucionarios ... 67 18.1 Solucións das actividades propostas
18.2 Solucións actividades complementarias
18.3 Solucións dos exercicios de autoavaliación
19. Glosario ... 71
11.
Introdución
11.1
Descrición da unidade didáctica
Neste tema centraremonos no estudo da auga: propiedades físicas e químicas, ci- clo natural e distribución no planeta, importancia para a vida e uso polo ser humano, inclu- índo o tratamento da auga de consumo e das augas residuais, e a contaminación da auga producida pola actividade humana.
11.2
Coñecementos previos
Antes de comezar o estudo desta unidade convén que repase os seguintes conceptos:
Diferenza entre propiedades físicas e propiedades químicas da materia.
Cambios de estado de agregación da materia.
11.3
Obxectivos
2 Coñecer como se realiza o tratamento das augas residuais. 3 Analizar criticamente os tipos de tratamentos existentes.
4 Valorar a importancia da auga para o consumo humano, para a agricultura e o lecer. 5 Estudar o ciclo da auga, de onde procede e como incide no medio.
6 Analizar a intervención humana no ciclo da auga.
7 Realizar unha experiencia para observar o ciclo natural da auga.
8 Elaborar un traballo de análise de tipos de contaminación das augas, logo da procura de información en internet.
49
12.
Secuencia de contidos e
actividades
•
A auga na natureza
A auga é o líquido máis abundante na Terra. É o recurso natural máis importante e base de toda forma de vida, xa que sen ela non é posible a vida vexetal nin animal. Porén, trátase dun recurso natural escaso, irregularmente distribuído por todo o planeta, e que pode pre- sentar diversas formas.
Formas de auga na natureza
• Mares e océanos: formados por auga salgada, cobren o 71 % da superficie terrestre, nomeadamente no hemisferio Sur, cun volume total do 97,46 % da auga da Terra.
• Augas superficiais: en forma líquida en ríos, lagos e augas salvaxes, e en forma de ne- ve e xeo nos glaciares e nos casquetes polares.
Aproximadamente as tres cuartas partes da auga doce da Terra forma parte dos glacia- res e dos casquetes polares, entanto que os ríos e os lagos, que son as principais fontes de auga de consumo humano, só representan o 0,01 % da auga do planeta.
• Augas do subsolo: tamén chamadas augas subterráneas, xa que flúen por baixo da su- perficie terrestre formando o chamado manto acuífero. En ocasións saen ao exterior formando fontes ou mananciais. As que se achan a menos de 500 m de profundidade pódense utilizar para fins domésticos, agrícolas e industriais.
• Vapor de auga: diluído na atmosfera e, nunha pequena proporción, en forma líquida formando parte do organismo dos seres vivos.
A auga doce está distribuída moi irregularmente sobre a superficie terrestre. Os grandes depósitos naturais áchanse nos glaciares de Groenlandia e da Antártida,
e nos lagos de América do Norte e de Rusia, así como nas zonas húmidas tropicais. A salinidade da auga do mar, que impide o seu aproveitamento directo polo ser huma- no, e a dificultade de explotación da neve e do xeo dos glaciares e dos casquetes polares, reducen a menos do 1 % do total a auga doadamente dispoñible polo ser humano, o que a converte nun recurso natural escaso e moi valioso, tanto para a vida no planeta como para o desenvolvemento presente e futuro da humanidade.
Na táboa seguinte aparecen recollidos os datos da gráfica anterior.
Localización (miles de kmVolume 3) Porcentaxe de auga do planeta Porcentaxe sobre total de auga doce
Océanos e mares 1 338 000 97,46
-13. Casquetes polares e glaciares 24 064 1,75 69,30
Augas subterráneas 10 530 0,76 30,30
9
176,4 0,012 0,26H
Humidade do solo 16,5 0,001 0,05 Atmosfera 12,9 0,001 0,04 Ríos 2,1 0,0002 0,006 Seres vivos 1,1 0,0001 0,003 TOTAIS 1 372 803 100% 100%51
Actividades propostas
S19. A auga do mar e a dalgúns lagos é salgada.
• De onde cre que procede o sal que contén?
• Que elementos adoitan estar presentes nas augas superficiais e nas augas subte- rráneas?
S20. Consulte a táboa ou a gráfica anteriores e compare o volume das augas subte- rráneas e da auga dos lagos co volume da auga dos ríos.
• Cantas veces son maiores aqueles que este?
• Que problemas cre que presenta a súa explotación polo ser humano?
2.2.1
Propiedades da auga
As características físicas e químicas da auga fan que sexa un líquido ideal para a vida. Trá- tase dun composto químico formado por hidróxeno e oxíxeno combinados en proporción de 2:1, que se atopa na natureza nomeadamente en estado líquido. A auga en estado natu- ral non é pura, xa que no seu percorrido natural se carga dos elementos presentes nos me- dios que atravesa: sales minerais, materias orgánicas e microorganismos, entre outros:
Materias disolvidas procedentes do solo: calcio, sodio, potasio, bicarbonatos, etc.
Arxila, que forma unha esponxa absorbente susceptible de atraer bacterias e moléculas.
Bacterias que proliferan no medio acuático.
Materias orgánicas procedentes da descomposición de vexetais e animais.
Po atmosférico recollido nas precipitacións.
Por iso, as augas subterráneas poden ter partículas e un olor ou un gusto desagradable, e nas augas superficiais poden proliferar bacterias polo efecto do oxíxeno e da enerxía solar.
Propiedades físicas
Propiedades xerais: a auga pura é incolora, inodora e insípida (non ten color, olor nin sabor). Pero como vimos, totalmente pura é case imposible de atopar na natureza.
– Densidade: a da auga é de 1 kg/l, é dicir, 1 g/cm3, pero varía algo coa temperatura e
coas substancias disolvidas. A densidade aumenta ao diminuír a temperatura, ata chegar aos 4 ºC (densidade máxima). Entre 4 ºC e 0 ºC a densidade diminúe e o xeo flota na auga, xa que a súa densidade de 0,91 g/cm3 é menor. Por iso, cando un lago ou o mar se conxelan, o xeo flota na superficie e illa o resto da auga, co que impide a súa conxelación e os seres vivos poden seguir vivindo por baixo do xeo.
– Calor específica: a da auga é de 1 caloría/gramo ºC, polo que cómpre achegarlle
unha caloría para elevar un grao a temperatura dun gramo de auga. Esta calor é máis elevada que a doutras substancias semellantes. Por iso a auga é bo almacenador da calor, que quece e arrefría paseniño, co que axuda a regular a temperatura do planeta e dos organismos vivos, e modera o clima nas proximidades das grandes masas.
52
Substancia Calor específica (calorías/g ºC)
Auga 1,00 Xeo 0,55 Aceite de oliva 0,47 Aceite mineral 0,40 Gasolina 0,50 Alcohol 0,60 Glicerina 0,58
Calor específica dalgunhas substancias As grandes masas de auga moderan o clima na súas proximidades
Cambios de estado. A auga pódese presentar na natureza en estado sólido, líquido ou gasoso, segundo a temperatura á que se atope.
– Temperaturas de fusión e de ebulición. A temperatura de fusión da auga é de 0 ºC.
Por baixo dela está en estado sólido, entre 0 ºC e 100 ºC en estado líquido e, a partir de 100 ºC, en estado gasoso. Esta temperatura recibe o nome de temperatura de ebu- lición.
No gráfico seguinte indícanse os posibles cambios de estado da auga. Para pasar de estado sólido a líquido ou a gasoso cómpre aumentar a temperatura, entanto que para pasar de estado gasoso a líquido ou sólido cómpre que a temperatura diminúa.
– Calor latente de fusión. É a enerxía necesaria para transformar a masa dunha subs-
tancia de estado sólido a líquido sen subir a temperatura, e varía segundo a substan- cia. A calor latente de fusión do xeo é de 80 calorías/gramo, valor inusualmente alto.
– Calor latente de vaporización. É a enerxía necesaria para transformar a masa dunha
substancia de estado líquido a gasoso sen incrementar a súa temperatura. A calor la- tente de vaporización da auga é a maior de todos os líquidos, 540 calorías/gramo. Debido á alta calor latente de vaporización, a evaporación que se produce coa trans- piración da pel do ser humano e dalgúns animais ten un grande efecto de arrefria- mento. Por esta mesma propiedade as plantas poden regular a súa temperatura por evaporación de auga desde a superficie das follas, que tende a quecer coa enerxía ra- diante do Sol.
53
Propiedades químicas
Salinidade da auga. A salinidade da auga do mar ten dúas orixes: os sales arrastrados pola auga que chega ao mar desde os continentes debido ao seu gran poder disolvente, e os procedentes do magma que sae polas dorsais oceánicas dos fondos mariños.
Nun litro de auga de mar típico hai uns 35 g de sales disolvidos, a maior parte cloruro de sodio, pero a salinidade varía duns mares a outros. Nos mares pechados e con pou- cos ríos, como o mar Roxo ou o Mediterráneo, a salinidade é máis alta, entanto que nos mares fríos e con ríos, como o mar Báltico, a salinidade é mínima. Nalgúns mares inte- riores, como no mar Morto, a salinidade é altísima, con 226 g de sal por litro.
Proporción de sales na auga de mar
Constituínte Símbolo Porcentaxe en peso
Cloruro Cl- 55,07 Sodio Na+ 30,62 Sulfato SO4- 7,72 Magnesio Mg++ 3,68 Calcio Ca++ 1,17 Potasio K+ 1,10 Bicarbonato HCO3- 0,40 Outros 0,24
– Augas duras. Nas augas doces continentais atopamos cantidades moito menores de
sales. As máis abundantes son os carbonatos, os sulfatos e os cloruros de calcio, magnesio, sodio e potasio. A maior ou menor presenza de sales de calcio e de mag- nesio indica o grao de dureza da auga. As augas duras conteñen máis de 120 mg/litro destes sales e son propias dos terreos calcarios. Recoñécense porque é difícil conse- guir que o xabón faga espuma con elas e porque producen depósitos calcarios difíci- les de eliminar nas paredes dos condutos polos que circulan.
– Augas minerais. Estas augas de consumo humano son augas subterráneas que man-
teñen a súa pureza orixinal, pero teñen tamén sales disolvidos en proporción varia- ble. As de mineralización débil teñen menor proporción de sales e as augas con gas conteñen gas carbónico, que pode ser de orixe natural ou engadido artificialmente.
