UNIDAD 16 DE CIENCIAS

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Andrés Moya Cáceres
hace 7 años
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1 Plantas de energía eólica UNIDAD 16 DE CIENCIAS Mucha gente cree que el viento debería reemplazar al petróleo y al carbón como fuente de energía para la producción de electricidad En la imagen que aparece a continuación pueden verse unos aerogeneradores, unas estructuras provistas de unas palas que giran con el viento Estos giros producen electricidad mediante unos generadores que son accionados por el movimiento de las palas Una planta eólica Pregunta 161 Los gráficos que figuran a continuación muestran las velocidades medias de los vientos en cuatro lugares distintos a lo largo de un año Cuál de los gráficos corresponde al lugar más indicado donde establecer una planta eólica para generar electricidad? A B 3 3 C 3 D 3 Puntuación y comentarios sobre la Pregunta 161 Código 1: C Código : Otras respuestas Código 9: Sin respuesta 183

accionados por el movimiento de las palas Una planta eólica Pregunta 161 Los gráficos que figuran a continuación muestran las velocidades medias de los vientos en cuatro lugares distintos a lo largo

2 Tipo de ejercicio: Elección múltiple Capacidad: Utilizar pruebas científicas Categoría de conocimiento: Sistemas tecnológicos (Conocimiento de la ciencia) / Explicaciones científicas (Conocimiento acerca de la ciencia) Área de aplicación: Recursos naturales Marco: Social La preocupación que genera el recurso a los combustibles fósiles para producir energía eléctrica es un tema que aparece con frecuencia en los medios de comunicación Las alternativas factibles y potenciales influyen en el modo de vida de las personas y pueden generar a su vez problemas medioambientales Los representantes de los distintos países concedieron una prioridad especial a la inclusión de esta unidad en el estudio principal Para abordar este ejercicio, los estudiantes deben saber que cuanto más alta sea la velocidad del viento, mayor será la electricidad generada, y que la regularidad de la velocidad del viento supone una considerable ventaja con vistas a la distribución Todo ello indica que el ejercicio ha de clasificarse dentro del «Conocimiento de la ciencia», categoría «Sistemas tecnológicos» Sin embargo, luego se han de interpretar los datos del gráfico a la luz de esos conocimientos, lo cual parece apuntar a una clasificación dentro del «Conocimiento acerca de la ciencia», categoría «Explicaciones científicas» La versión de este ejercicio en la prueba de campo resultó bastante fácil, como demuestra el hecho de que el 75 % de los alumnos la respondieran correctamente En la versión que figura aquí, el gráfico de la opción C se ha modificado a la baja, lo cual tal vez contribuya a elevar ligeramente el grado de dificultad del ejercicio Pregunta 162 Cuanto más fuerte sea el viento, mayor será la velocidad de giro de las palas de los aerogeneradores, así como la energía eléctrica generada Sin embargo, en un marco real, no existe una relación directa entre la velocidad del viento y la generación de energía eléctrica A continuación figuran cuatro condiciones de trabajo para la generación de electricidad en una planta eólica real Las palas de los aerogeneradores empiezan a girar cuando la velocidad del viento alcanza el valor V 1 La producción de energía eléctrica alcanza su punto máximo (W) cuando la velocidad del viento es V 2 Por motivos de seguridad se suele impedir que las plantas roten a mayor velocidad que la que alcanzan cuando la velocidad del viento es V 2 Las palas dejan de girar cuando la velocidad del viento alcanza el valor V 3 184

frecuencia en los medios de comunicación Las alternativas factibles y potenciales influyen en el modo de vida de las personas y pueden generar a su vez problemas medioambientales Los representantes

3 Cuál de los siguientes gráficos representa mejor la relación que existe entre la velocidad del viento y la producción de energía eléctrica bajo estas condiciones de funcionamiento? Energía eléctrica Energía eléctrica viento viento Energía eléctrica Energía eléctrica viento viento Puntuación y comentarios sobre la Pregunta 162 Código 1: B Código : Otras respuestas Código 9: Sin respuesta Tipo de ejercicio: Elección múltiple Capacidad: Utilizar pruebas científicas Categoría de conocimiento: Explicaciones científicas (Conocimiento acerca de la ciencia) Área de aplicación: Recursos naturales Marco: Social A la hora de interpretar los gráficos, los estudiantes tienen que cotejar una serie de condiciones con los rasgos que aparecen representados gráficamente Las condiciones representan un conjunto de datos de carácter técnico más que experimental Finalmente, sin embargo, el ejercicio no fue incluido en el estudio principal por considerar que evaluaba principalmente competencia matemática y por entender que la frase inicial suministraba una información que podía ayudar a responder la pregunta anterior En la prueba de campo, el ejercicio tuvo una dificultad media y mostró un nivel de discriminación adecuado No obstante, en una serie de países, el rendimiento medio de los alumnos que eligieron el distractor C no estuvo muy por debajo del rendimiento de los que optaron por la opción correcta (B) Pregunta 163 A igual velocidad del viento, cuanto más altos se encuentren situados los aerogeneradores, más lenta será su rotación Cuál de las siguientes razones explica mejor por qué las palas de los aerogeneradores rotan más despacio a mayor altitud, siendo igual la velocidad del viento? A El aire se vuelve menos denso a medida que aumenta la altitud B La temperatura baja a medida que aumenta la altitud C La gravedad disminuye al aumentar la altitud D Llueve con más frecuencia al aumentar la altitud 185

respuesta Tipo de ejercicio: Elección múltiple Capacidad: Utilizar pruebas científicas Categoría de conocimiento: Explicaciones científicas (Conocimiento acerca de la ciencia) Área de aplicación:

4 Puntuación y comentarios sobre la Pregunta 163 Código 1: A El aire se vuelve menos denso a medida que aumenta la altitud Código : Otras respuestas Código 9: Sin respuesta Tipo de ejercicio: Elección múltiple Capacidad: Explicar fenómenos científicamente Categoría de conocimiento: Sistemas de la Tierra y el espacio (Conocimiento de la ciencia) Área de aplicación: Recursos naturales Marco: Social Al igual que sucedió con los otros ejercicios de la unidad, los representantes de los países se mostraron muy partidarios de la inclusión de este ejercicio en el estudio principal Sin embargo, los resultados de la prueba de campo pusieron de manifiesto una serie de aspectos que hicieron que finalmente fuera rechazado En concreto, se apreciaron variaciones significativas en el grado de dificultad según los países, y el distractor C demostró ser bastante deficiente En términos generales, hubo un mayor porcentaje de respuestas correctas entre los varones que entre las mujeres Pregunta 164 Describe una ventaja y una desventaja concretas del empleo del viento para generar energía eléctrica en comparación con el empleo de combustibles fósiles, como por ejemplo el carbón y el petróleo Ventaja Desventaja Puntuación y comentarios sobre la Pregunta 164 Código 2: Se describen una ventaja y una desventaja concretas Comentario sobre los criterios de puntuación: El coste de las explotaciones eólicas se puede considerar tanto una ventaja como una desventaja, según el aspecto que se tome en consideración (por ejemplo, costes de instalación o costes de funcionamiento) De ahí que mencionar solamente los costes, sin dar otras explicaciones, no baste para obtener puntuación ni como ventaja ni como desventaja [Ventaja] No libera dióxido de carbono (CO 2 ) No consume combustibles fósiles El viento es un recurso natural que no se agota Una vez instalado el aerogenerador, el coste de la producción de energía eléctrico es bajo No se emiten residuos ni sustancias tóxicas Usa fuerzas naturales o energía limpia Es respetuoso con el medio ambiente y durará mucho tiempo 186

Al igual que sucedió con los otros ejercicios de la unidad, los representantes de los países se mostraron muy partidarios de la inclusión de este ejercicio en el estudio principal Sin embargo, los

5 [Desventaja] No se puede generar electricidad según la demanda [Porque no se puede controlar la velocidad del viento] El número de emplazamientos adecuados para los aerogeneradores es limitado Un viento fuerte puede dañar los aerogeneradores La cantidad de energía producida por cada aerogenerador no es muy grande En algunos casos dan lugar a contaminación acústica En ocasiones los pájaros mueren al estrellarse contra los rotores Afean el paisaje [Contaminación visual] Son caros de instalar Puntuación parcial Código 1: Se describe o bien una ventaja correcta, o bien una desventaja correcta (como las que figuran en los ejemplos de puntuación máxima), pero no ambas Código : Código 9: No se menciona ninguna ventaja o desventaja correcta A continuación se dan algunos ejemplos de ventajas y desventajas incorrectas Son buenos para el medio ambiente o la naturaleza [Afi rmación valorativa general] Son malos para el medio ambiente o la naturaleza Cuesta menos construir un generador de energía eólico que una central de energía que funcione con combustibles fósiles [Esta respuesta pasa por alto que se necesitará una gran cantidad de generadores eólicos para producir la misma cantidad de energía que una central que funcione con combustibles fósiles] No costará tanto Sin respuesta Tipo de ejercicio: Respuesta construida-abierta Capacidad: Explicar fenómenos científicamente Categoría de conocimiento: Sistemas tecnológicos (Conocimiento de la ciencia) Área de aplicación: Recursos naturales Marco: Social El amplio abanico de respuestas correctas, o parcialmente correctas, de este ejercicio creó dificultades a la hora de puntuarlo en la prueba de campo La mayor parte de estas dificultades guardaban relación con la cuestión de «los costes», y por esa razón se ha añadido a esta versión un «comentario sobre los criterios de puntuación» que sirva para clarificar el modo en que se deben calificar las respuestas 187

mueren al estrellarse contra los rotores Afean el paisaje [Contaminación visual] Son caros de instalar Puntuación parcial Código 1: Se describe o bien una ventaja correcta, o bien una desventaja

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