MATERIALS (Unitats 4-7)

Transcripción

1 MATERIALS (Unitats 4-7) Què en saps de...? 1. Els primers els obtenim directament de la natura, mentre que els segons s han de transformar perquè es puguin utilitzar. Actualment, per fabricar objectes es fan servir pocs materials sense transformar. 2. El diamant. 3. És incorrecte. S ha de dir: El plom és més dens que la palla. 4. Una balança, ja que hem de conèixer la massa d aquest material. 5. Tant en un cas com en l altre, perquè el primer material és capaç de ratllar el segon. 1 (Qüestions senzilles) Objecte taula d experimentació seient del tamboret estructura de la taula d experimentació finestra cargol de banc 2 (Qüestions senzilles) gerros rajoles Material fusta plàstic metall vidre metall Fusta Metall Plàstic cullera per cuinar aixeta mànec de la paella moble olla carcassa de l equip de música potes del sofà Ceràmica/vidre cuina vitroceràmica vidre de la finestra barra per penjar carcassa del cortines televisor paella finestres 3 (Qüestions senzilles) 4 (Qüestions senzilles) Resposta oberta. cortines Teixit funda del sofà roba caixes dels discos compactes davantal 5 (Qüestions senzilles) L escala ha estat fabricada gairebé totalment amb alumini, encara que té protectors de plàstic a les potes per no ratllar el terra. També té uns protectors als laterals de cada esglaó per no fer mal a les persones que en facin ús. 6 (Anàlisi) Resposta oberta. 7 (Anàlisi) En la fotografia apareixen dues cadires, una de fusta massissa i una altra de plàstic. Les característiques més destacades són: Cadira de fusta Ha estat fabricada amb fusta de pi. Per fabricar-la s han fet servir llistons de secció rectangular i quadrada. Està muntada mitjançant diferents unions dels llistons. Està envernissada. És plegable. És més recomanable utilitzar-la en interiors perquè la fusta és un material que es deteriora molt quan es mulla si no té un tractament especial. Cadira de plàstic Ha estat fabricada amb plàstic, que és un material transformat a partir del petroli. És d una peça. No és plegable. És més recomanable utilitzar-la en exteriors, ja que el plàstic és un material impermeable. 8 (Anàlisi) Avui dia pràcticament és possible reciclar tota mena de materials, des de la xapa d acer d un cotxe fins al plàstic de la garrafa d aigua que tenim a casa, passant pel paper amb què es fan els llibres. Moltes vegades el reciclatge no implica l obtenció d un altre objecte com l original. També es pot dir que es recicla si es cremen residus per obtenir energia, cosa que actualment es fa amb residus de tota mena. La societat en què vivim, que a vegades s anomena societat de consum, produeix i consumeix una infinitat d objectes que després s han de reciclar. Hi ha un factor primordial a l hora de valorar la necessitat del reciclatge: el perjudici que les deixalles poden provocar al medi ambient. Altres motius que també justifiquen el reciclatge són, per exemple, la salubritat pública, l estalvi de matèries primeres i d energia, els problemes d espai per emmagatzemar tants residus, etc. 15

2 9 (Anàlisi) Són el conjunt de característiques per les quals els podem definir i diferenciar. 10 (Anàlisi) La possibilitat de fer servir el material més adient per construir els objectes. 11 (Anàlisi) Les propietats físiques són les que descriuen el comportament d un material quan està sotmès a diferents agents (calor, corrent elèctric, força de la gravetat, etc.), mentre que les propietats tecnològiques fan referència al comportament dels materials quan els treballem. 12 (Qüestions senzilles) El dibuix a fa referència a una propietat tecnològica, més concretament a la mal leabilitat. El dibuix b representa la propietat química de l oxidació. Els dibuixos c representen una propietat mecànica, concretament la resistència al trencament, que correspon al grup de propietats físiques. 13 (Qüestions senzilles) La ductilitat és la capacitat d alguns materials de transformar-se en fils quan s estiren, mentre que la mal leabilitat és la capacitat d estendre s en làmines quan es comprimeixen. 14 (Qüestions senzilles) La fusibilitat. 15 (Qüestions senzilles) Que augmenta la seva longitud per la calor. 16 (Qüestions senzilles) Poden soldar-se el coure i el plàstic, la ceràmica i la fusta no. 17 (Anàlisi) El plom és el material que té més densitat i, per tant, és el més pesant. 18 (Anàlisi) La fusta de pi. 19 (Anàlisi) La fusta de pi sura perquè té menys densitat que l aigua. Tots els altres materials no suraran, perquè la seva densitat és més gran que la de l aigua. 20 (Anàlisi) Perquè la porcellana i el vidre s obtenen de la mescla de diferents materials, i la densitat variarà segons la proporció de cadascun. 21 (Anàlisi) El valor de la densitat del ferro és 7800 Kg/m 3. Utilitzant factors de conversió: Kg 1 m g 7800 = 7,8 m cm 3 1 Kg g La densitat del ferro és 7,8. cm 3 Experiències Materials aïllants i conductors llapis clau moneda Experiències Duresa dels materials g cm 3 Material Aïllant Conductor goma d esborrar tap de retolador paper d alumini esfera d un rellotge mina de llapis Fusta de pi Materials Plàstic d un tap de bolígraf Troç de xapa d una llauna de refresc Vidre d una ampolla Moneda de 5 cèntims d euro 22 (Anàlisi) Baixa conductivitat tèrmica soldador elèctric mànec punta Duresa Alta conductivitat tèrmica cassola nanses recipient cassó mànec recipient radiador clau per tancar i tot el radiador obrir el pas de l aigua 16

3 23 (Anàlisi) La temperatura de fusió és la temperatura en què un material passa de l estat sòlid al líquid. La fusibilitat és la capacitat que tenen alguns materials de fer aquest canvi. 24 (Anàlisi) Els termòstats estan compostos per un bimetall (dues làmines de diferents metalls) amb un coeficient de dilatació diferent. Quan s escalfen amb el pas del corrent elèctric, obren i tanquen el circuit elèctric de l aparell en què estan instal lats. SÍNTESI GUIADA 1. Propietats. 2. Comportament. 3. Densitat. 4. Mecàniques. 5. Dur. Tenaç. 6. Conductivitat. Aïllants. 7. Estendre s. 8. Corbar-lo. 9. Naturals. 10. Variació. 11. Objectes. Reciclats. ACTIVITATS DE CONSOLIDACIÓ 1 Propietats tecnològiques Propietats físiques Propietats químiques Mal leabilitat Ductilitat Fusibilitat Soldabilitat Densitat Duresa Mecàniques Tenacitat Elasticitat Resistència mecànica Elèctriques Conductivitat Tèrmiques Conductivitat Dilatació tèrmica Temperatura de fusió Resistència a la corrosió 2 El material que té més duresa és el vidre perquè és el que més costa de ratllar. 3 Són falses les afirmacions següents: a, d, f i h. Són certes: b, c, e i g. 4 El tornavís de l esquerra no té la tija recoberta amb aïllant, mentre que el segon sí. El motiu és que el tornavís amb la tija aïllada ens protegeix quan manipulem elements o aparells pels quals passa un corrent elèctric. És, per tant, el tornavís utilitzat pels electricistes. 5 6 Construccions / Materials Materials Objectes naturals transformats cadira de fusta massissa teulada de pissarra teulada d uralita mur de maons mur de pedra figura de bronze figura de marbre cadira de ferro Paper Pega Clip Escuradents Suro Corda Filferro Tornavís aïllants conductors 7 El suport ha de ser aïllant. La resta de les parts han de ser conductores. 8 Volum = 0,5 cm 8 cm 3 cm = 12 cm 3 massa 32,4 g d = = = 2,7 g/cm 3 volum 12 cm 3 Per tant, es tracta d un bloc d alumini, com es pot comprovar a la taula de la pàgina Para-xocs: tenacitat, per aguantar els impactes. Vidre: transparència, perquè hi passi la llum; duresa, per evitar que es ratlli. Malla: elasticitat, per adaptar-se més bé al cos i permetre el moviment amb llibertat. Cullera: sense conductivitat tèrmica, per no cremar-nos. Olla: conductivitat tèrmica alta, per escalfar bé els aliments. Fils de coure: conductivitat elèctrica alta, per conduir el corrent elèctric i perquè les pèrdues siguin mínimes. Recobriment de plàstic: conductivitat elèctrica baixa, per no enrampar-nos. Jersei: Poca conductivitat tèrmica, per no deixar passar el fred. 17

4 Rajola de València: Duresa, per evitar que es ratlli. Una altra propietat important seria la impermeabilitat, per evitar que passi l aigua a la paret. Quadre d una bicicleta: Resistència mecànica, per suportar els esforços a què se sotmet la bicicleta quan hi pugem. 10 a) El paper d alumini que embolica l entrepà és un material mal leable. b) La fulla de la serra de metall està fabricada amb un material molt dur, ja que ha de tallar ferro i acer. c) Els interruptors elèctrics estan fets d un material que no condueix l electricitat: el plàstic. Omplir la proveta d aigua fins que el nivell estigui sobre el llapis i anotar la mesura del volum. Treure el llapis i anotar una altra vegada la mesura del volum de la proveta. ACTIVITATS D AMPLIACIÓ 1 Volum de l objecte = V f V i = 1 dm 3 0,5 dm 3 = = 0,5 dm 3 La densitat serà: m (g) g g d = = = 8,9 V (cm) cm 3 cm 3 Aquesta densitat correspon al coure. 2 1 m = d V a) Per al ferro: m = d fe 58 cm 3 = 7,8 g/cm 3 58 cm 3 = 452,4 g b) Per a la fusta de pi: m = d pi 58 cm 3 = 0,5 g/cm 3 58 cm 3 = 29 g c) El ferro pesa més perquè té més densitat i, per tant, més massa. 3 El mètode el podem representar mitjançant un diagrama de blocs. 4 a) Perquè a l estiu la temperatura de les vies augmenta molt i, consegüentment, n augmenta el volum. Per tant, es deixa una petita distància entre cadascuna per compensar aquest allargament causat per la dilatació. Aconseguir una proveta on hi càpiga el llapis. Ficar el llapis dins de la proveta. b) Perquè el diamant és el material més dur que existeix, però és molt car. Per aquest motiu, s utilitza un aliatge d acer especial que fa de diamant. c) Tots els plàstics s obtenen de la transformació de diferents productes, com ara el petroli. 5 Un possible mètode pot ser aquest: a) Ratllar un material A amb un altre material B. b) Ratllar el B amb l A. c) En cas que la duresa sigui gaire diferent, quedarà marcat el més tou. d) Si la duresa és semblant i les marques són semblants o no es veuen, podem utilitzar un tercer material de duresa superior, per exemple, l acer o un tros de vidre. 6 Resposta oberta. Calcular la diferència de volums. En resultarà el del llapis. 7 Podria ser, per exemple, la protecció amb pintures antioxidants. 8 És fusta aglomerada. S obté premsant encenalls de fustes amb coles. No és tant bona com la fusta massissa, però és molt més econòmica, per això s utilitza amb freqüència en la fabricació de mobles d interior. 9 a) Groc: envasos de plàstic, brics i llaunes. Verd: vidre. Blau: paper i cartró. Marró: matèria orgànica. 18

5 b) Si reciclem els objectes un cop s han utilitzat, es podran reaprofitar. En el segon cas, obtindrem materials reciclats per tornar a fabricar objectes nous. Aquest procediment de recollida anomenat recollida selectiva minimitza l impacte ambiental per dos motius: Menys consum de recursos naturals. Menys consum d energia en la transformació dels materials naturals. c) Falten els contenidors de productes perillosos com piles, medicaments, insecticides, etc. 19