Los experimentos simples pueden ayudarlo a comprender cómo funcionan los métodos de conservación de energía. Vea más imágenes de ciencia verde. Jeri Lavrov / La elección del fotógrafo RF / Getty Images Estamos rodeados de vampiros. Solo ellos viven de energía no sangre. Ese televisor de pantalla grande tu computadora, Xbox, horno, refrigerador, cocina, microondas:todos chupan energía. Algunos, como su decodificador de cable o reproductor de DVD, son verdaderamente macabros:beben energía incluso cuando no están en uso.
Estos monstruos hambrientos de poder pueden causar graves daños. Aproximadamente el 70 por ciento de nuestra energía proviene de fuentes no renovables como el petróleo y el gas natural. Cuando se hayan ido se han ido para siempre. También, algunas fuentes de energía, como las centrales eléctricas de carbón que generan casi la mitad de la electricidad de EE. UU., verter dióxido de carbono, que amenaza con cambiar el clima de la Tierra de manera peligrosa [fuente:Dosomething.org].
Los vampiros de energía también agotan los bolsillos. En 2011, cada estadounidense gastó un promedio de $ 4, 410 al año en energía [fuente:Clayton]. Poner una apuesta en el corazón del desperdicio de energía puede poner dólares en su bolsillo.
Hay tres formas sencillas de conservar energía:
Para matar a los vampiros de energía, primero debe comprender cómo funciona cada uno de estos métodos de conservación de energía. Los experimentos que siguen pueden ayudar a que las personas de todas las edades tengan más conocimientos sobre energía; algunos incluso pueden mejorar sus resultados.
Necesitas energía para calentar el agua. Por lo tanto, si puedes limpiarte sin usar tanta agua caliente, te salvarás. Pero que usa más agua caliente, un baño o una ducha? Este experimento te ayudará a determinar eso.
Pida a todos los miembros de su hogar que se bañen en lugar de ducharse cuando necesiten lavarse. Asegúrese de que cada persona deje el agua en la tina cuando haya terminado. Luego verifique la altura del agua. Puedes marcarlo con un crayón de baño o con cinta de color. O puede medirlo con una regla y registrar el nivel.
Próximo, que todos se duchen. (Esto funciona mejor si tiene una combinación de ducha / bañera). Pídales que tapen el desagüe antes de que comiencen para que no se acabe el agua. Mida la cantidad de agua que queda en la tina cuando cada persona haya terminado y márquela o regístrela.
Ahora compare la cantidad promedio de agua utilizada para cada método. El que requirió menos agua es el que ahorrará más energía, y el que debería recomendar para su uso en su hogar.
Piense en formas en las que podría ahorrar aún más energía. ¿Qué pasa si apagas la ducha cuando estás enjabonado? Usando un cabezal de ducha de bajo flujo, que puede producir hasta un 72 por ciento menos de agua, puede marcar la diferencia, también [fuentes:Energy Information Administration:Saving, titanheater.com].
Este experimento demuestra cómo ciertos tipos de material aislante pueden funcionar mejor que otros. © iStockphoto.com / LianeM Aislar su casa retiene el calor, por lo que hace funcionar su horno con menos frecuencia cuando hace frío afuera. Sin embargo, el aislamiento también puede mantener las cosas frías:su refrigerador, por ejemplo, está aislado para mantener el calor fuera. De cualquier manera, el aislamiento ahorra energía al evitar que sus electrodomésticos tengan que trabajar tanto para mantener la temperatura. Este experimento le ayuda a descubrir qué materiales son los mejores aislantes.
Comience con dos cajas de zapatos de cartón. Pega papel negro en la parte exterior de la parte inferior de cada uno. Coloque la parte superior de cada caja boca abajo en un lugar soleado. Coloque un termómetro en cada parte superior.
Ahora, coloque la parte inferior de una caja sobre la parte superior de modo que el papel negro mire hacia el sol. Esta caja sin aislamiento es su control. Muestra lo que sucede sin aislamiento.
Próximo, coge el material que quieras probar, déle forma para llenar completamente la parte inferior de la segunda caja y péguela con cinta adhesiva para asegurarse de que permanezca en su lugar. Puede elegir casi cualquier material para probar, incluyendo espuma de poliestireno, una toalla, capas de periódico, un trozo de plástico de burbujas o un vellón artificial. Coloque la caja sobre la otra parte superior. Asegúrese de que las dos cajas reciban la misma cantidad de luz solar.
Después de 15 minutos, abra las cajas y registre la temperatura en cada una. El interior de la caja aislada debe estar más frío que la caja de control. Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, cuanto mejor funcione el material como aislante. Repite el experimento con diferentes materiales. Finalmente, Piense por qué algunos materiales aíslan mejor. Por ejemplo, tal vez atrapan espacios de aire muerto que no permiten que circule el calor [fuente:Administración de Información de Energía:Aislamiento].
¿Puede algo tan simple como la sombra de un árbol o la pintura ayudar a ahorrar en las facturas de energía del hogar? Este experimento ayudará a responder esa pregunta. La "casa" en este caso será una pequeña caja de cartón. Una bombilla de 100 vatios en una lámpara reflectora desempeñará el papel del sol.
Primero, configurar la caja. Asegúrese de que tenga una tapa que cierre herméticamente. Ponga un termómetro adentro para medir la temperatura. Luego, coloque la luz de modo que brille directamente sobre la caja. Después de 20 minutos, Registre la temperatura dentro de la caja.
Próximo, coloque una planta de la casa entre la lámpara y la caja para que su sombra descanse sobre la "casa". También puede usar ramas rotas de árboles o arbustos para esto, en lugar de una planta de interior, simplemente colóquelos en macetas de arena para proporcionar una sombra estable. Verifique la temperatura nuevamente después de 20 minutos. ¿La cortina mantuvo la caja más fresca? Prueba diferentes plantas con diferentes tipos de hojas. ¿Cuál marca la mayor diferencia de temperatura?
Para probar el efecto energético de la pintura, tome dos cajas idénticas y pinte una de blanco y otra de negro o de un color oscuro. Coloque cada uno a la misma distancia de la luz y registre la temperatura interior después de 20 minutos. ¿Qué caja se calienta más? ¿Cómo afectaría esto al uso de energía si fuera una casa real?
Básicamente, elegir los árboles de sombra adecuados o el color de pintura exterior podría ayudar a ahorrar energía si mantienen una casa más fresca en verano y eliminan la necesidad de aire acondicionado. En invierno, sin embargo, quizás sea mejor no tener sombra, para que la casa pudiera absorber el calor del sol. En ese caso, los árboles que pierden sus hojas en invierno pueden ser los mejores ahorradores de energía [fuente:Energy Information Administration:Sun].
La caja que hagas para este experimento será como los colectores solares que la gente tiene en sus tejados. © iStockphoto.com / wakila Puedes hacer tu propia agua caliente usando solo el poder del sol. Comenzará con una caja plana de aproximadamente 3 pies (90 centímetros) cuadrados y 2 o 3 pulgadas (5 o 7,5 centímetros) de profundidad. Pinta el interior de negro o cúbrelo con papel negro.
Próximo, tome 20 pies (6 metros) o más de tubo negro flexible. Haga dos agujeros en los lados de la caja, uno cerca de una esquina y el otro cerca de la esquina opuesta. Inserte el extremo del tubo a través de un orificio. Dale forma al tubo en bucles planos que no se superpongan, sino que corran hacia arriba y hacia abajo por la parte inferior de la caja. Sigue haciendo bucles hasta que hayas agotado la mayor parte de la longitud. Pase el extremo por el otro agujero.
Coloque una tapa de vidrio en la caja. Pega los bordes para sujetarlo. Ahora tiene un colector solar como los que a veces puede ver en los tejados. Pon la caja al sol. Sumerja un extremo del tubo en un balde de agua. Succione el otro extremo para llenar el tubo y comience una acción de sifón. Mantenga el extremo que chupó más bajo que el otro y deje que el agua gotee en otro recipiente. Use una pinza para la ropa para doblar el tubo y limitar el flujo a un goteo.
Coloque un termómetro en cada recipiente de agua para rastrear el cambio de temperatura. ¿El ángulo de la caja hacia el sol hace alguna diferencia? ¿Qué pasa si usa un trozo de tubo más largo y hace más bucles? Cuanto más caliente sale el agua, cuanto más calor absorbe del sol. Si estuviera usando agua calentada de esta manera en su hogar, quitarías la carga de tu electricidad, calentador de agua a gas o aceite, ahorrar energía. [fuente:Benrey]
Es posible que haya visto turbinas eólicas gigantes girando en las cimas de las colinas. Bien, con este experimento, puede hacer su propio modelo de turbina para intentar generar electricidad a partir del viento.
Comience con un motor de corriente continua de 1,5 voltios. Estos motores a batería están disponibles en tiendas de pasatiempos o fuentes en línea. En tu experimento, en lugar de usar electricidad para hacer girar el motor, girarás el eje del motor con "viento" para generar electricidad. Monte el motor horizontalmente en una tabla con el eje extendiéndose sobre el borde.
Tome una hélice de avión modelo y fíjela al eje del motor, perpendicular al tablero. Asegúrese de que la hélice encaje firmemente en el eje o se atornille para que cuando la hélice gire, gira el eje. Su "turbina eólica" está lista para generar energía.
Conecte los dos cables que vienen del motor a un voltímetro que mida hasta 5 voltios. Entre el motor y el voltímetro, conecte estos dos cables con una resistencia de 100 ohmios. Deberá quitar una pulgada de aislamiento de cada cable y soldar los cables de la resistencia (los cables que vienen de cada extremo de la resistencia) a los cables desnudos. Esta configuración es necesaria para permitir que el voltímetro mida con precisión la electricidad.
Coloque el motor y la hélice frente a un ventilador, que producirá el "viento". Cuando la hélice comienza a girar, compruebe el voltímetro. Le mostrará cuánta electricidad se está produciendo. Si no ve movimiento, o si la aguja del voltímetro intenta ir a la izquierda en lugar de a la derecha, retire los cables del voltímetro y vuelva a conectarlos, invirtiendo los lados. Vea cómo cambia el voltaje a medida que aumenta o disminuye la velocidad del ventilador.
Experimente con diferentes tipos de hélices. ¿Las hélices más grandes o más pequeñas afectan la cantidad de electricidad producida? Intente diseñar su propia hélice. Experimente con varias hojas y hojas en diferentes ángulos. ¿Cuál produce la mayor cantidad de electricidad a una determinada velocidad del viento? Las turbinas eficientes pueden aprovechar la energía eólica y conservar la energía de otras fuentes [fuente:Laboratorio Nacional de Energía Renovable].
Estos experimentos están destinados a enseñarnos sobre los principios de conservación de energía, pero también pueden sugerir aplicaciones prácticas. Por ejemplo, mi vecino tiene piscina. En la primavera, toma un largo tramo de manguera de jardín y coloca bucles en el techo de su casa de la piscina orientada al sur. Es muy parecido al experimento del agua caliente solar. Durante el día, utiliza una bomba para hacer correr el agua de la piscina a través de la manguera y volver a entrar. La energía solar le permite mantener su piscina a una temperatura agradable y se mete al agua antes que nadie.
