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Extracción de agua del suelo lunar - Aprendizaje de la filtración y la destilación

Breve descripción:

En este recurso, los alumnos aprenderán sobre los cambios de estado de la materia utilizando como ejemplo el agua en la Luna.

Interpretarán los datos de un gráfico de presión vs. temperatura del agua para poder discutir cómo los cambios de estado son diferentes en la Luna en comparación con lo que estamos acostumbrados en la Tierra.

A continuación, compararán dos métodos de separación de mezclas, en el contexto de la extracción de agua del suelo lunar.

Recibirán bloques análogos de suelo lunar previamente preparados y compararán la destilación simple con la filtración y decidirán cuál es más eficiente en la Tierra y en la Luna.
Asunto: Ciencia, Química, Física
Objetivos de aprendizaje

  • Aprende cómo varían los cambios de estado en función de la presión y la temperatura.
  • Comprender los cambios de estado en términos del modelo de partículas.
  • Aprender a utilizar el equipo de destilación para separar mezclas.
  • Utilizar la filtración para separar las mezclas.
  • Llevar a cabo los experimentos de forma adecuada, teniendo en cuenta la correcta manipulación de los aparatos, la precisión de las mediciones y las consideraciones de salud y seguridad.
  • Evaluar los métodos y sugerir posibles mejoras y nuevas investigaciones.
  • Interpretar los porcentajes y las variaciones porcentuales como fracción o como decimal.
    •  
    Rango de edad:
    12 - 16 años
     
    Tiempo
    Preparación: 30 minutos
    Lección: 1 hora y 20 minutos
     
    Recurso disponible en:
    Inglés, Danés, Francés, Alemán, Portugués y Español
    Descargar actividad - EN
    Actividad 1: ¿Es diferente el agua en la Luna?

    En esta actividad, los alumnos investigarán los estados del agua y las transiciones de fase del agua. Los alumnos analizarán el diagrama de fases del agua y realizarán un sencillo experimento para aprender que la presión y la temperatura afectan al estado del agua.

    Por último, los alumnos relacionarán lo aprendido con la exploración de la Luna y cómo podría extraerse el agua del regolito lunar.
    Equipo

  • Hoja de trabajo impresa para cada alumno
  • Jeringa
  • Agua caliente
    • Actividad 2: ¿Filtración o destilación?

    En esta actividad, los alumnos compararán dos métodos para separar el agua de la arena: la filtración y la destilación. Se les dará núcleos simulados de hielo/suelo lunar para que los utilicen en su experimento y calculen el porcentaje de masa de agua extraída en cada caso.
    Equipo

    Para cada grupo:  
  • Hojas de trabajo impresas para los alumnos
  • Núcleos de hielo previamente preparados (véase el anexo)
  • Balanzas de pesaje
  • Arena y agua
  • Envase de tubo de ensayo o similar
  • 2 matraces cónicos
  • 2 cilindros de medición
  • Filtro
  • Embudo
  • Mechero Bunsen o placa/anillo de ebullición
  • Trípode
  • Tapón con orificio para tubo de plástico/caucho
  • Lata grande con un agujero en el lateral
  • Cubitos de hielo (para enfriar los tubos)
  • Pequeño trozo de tubo de cobre (Opcional - mejora la refrigeración)

    • ¿Lo sabías?

    Los astronautas de la Estación Espacial Internacional reciclan la mayor parte del agua que utilizan, unos 75%. El sistema de recuperación de agua puede recuperar el agua de la orina de los astronautas y de su aliento. Ésta se filtra y se limpia y puede volver a utilizarse. En promedio, un astronauta en la Estación Espacial Internacional utiliza 90% menos de agua que una persona en la Tierra.

    El astronauta de la ESA Tim Peake traga agua en la ISS

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    Kit de materiales para naves espaciales

    Breve descripción: Los alumnos pueden utilizar el kit de materiales de la nave espacial de la ESA para investigar experimentalmente una variedad de materiales diferentes. Un conjunto de cinco actividades permite a los alumnos conseguir

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