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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

Institución Educativa Nº 0018

Grado y sección : 1 ero “B”

Asesora : Violeta Paredes Pinedo

Tarapoto – Perú

2015

FERIA DE

CIENCIA Y

TECNOLOGÍA

2015.

ELABORACIÓN DE UNA BATERIA A BASE DE LIMONES

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AGRADECIMIENTO

Queremos agradecer en primer lugar a Dios, a nuestra familia y amigos, a los que nos

apoyaron desde el principio para la realización del presente proyecto

También a nuestra asesora, que nos dio la oportunidad de poder realizar este proyecto,

pues estuvo colaborando a lo largo del mismo.

Muchas gracias a todos.

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RESUMEN EJECUTIVO

El presente proyecto de investigación desarrollado, busca establecer conocimientos más

profundos con Las baterías caseras son baterías elaboradas con materiales de fácil

adquisición y tienen procedimientos de elaboración fáciles de realizar, estas pilas están

basadas en la conducción de un electrolito o electrodo. El electrolito será el limón y el

electrodo el cobre y el metal del clavo. Estas baterías son utilizadas mayormente para

disminuir el daño a la capa de ozono y del medio ambiente ya que son dispositivos no

contaminantes y útiles cuando se necesita hacer funcionar un dispositivo y no hay

energía

eléctrica.  Aprovecharemos, las fuentes de energía limpia, segura, inagotable, que seren

uevan continuamente. Energías que no contaminan, y que cada vez son más baratas. Sin

expoliar la naturaleza, sin emitir gases tóxicos

Palabras clave: batería, limón, energía.

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ABSTRACT

This research project developed, seeks to establish a deeper understanding with The

homemade batteries are made with readily available materials and procedures are easy

to perform processing batteries, these batteries are based on the conduct of an

electrolyte or electrode. The electrolyte will electrode lemon and copper and metal nail.

These batteries are mainly used to reduce damage to the ozone layer and the

environment as they are non-polluting and useful devices when you need to operate a

device and no electricity. Take advantage, sources of clean, safe, inexhaustible energy,

continually serenuevan. Energy that do not pollute, and are becoming cheaper. Without

plundering nature, without emitting toxic gases

Keywords: bank, lemon, energy.

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TITULO

“Elaboración de una batería a base de limones”.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La contaminación ambiental en nuestros tiempos se ha visto acrecentado debido al uso de energías no renovables, que además de su alto costo para generar, dañan el medio ambiente y en muchas ocasiones a los pequeños alumnos no nos permite observar y experimentar con esto.Por eso nos vimos en la necesidad de elaborar una batería de limón que es un dispositivo químico, que al ser conectado con un circuito eléctrico transforma la energía química en energía eléctrica.En el informe se verá la elaboración de una pila casera con electrolitos ácidos como lo son: El zumo de limón 

El vinagre

También usaremos otros elementos estos son (un sacapuntas, un tubo de cobre, un alambre de cobre ) conoceremos conceptos fundamentales, que nos podrán ayudar a entender el contenido de nuestro proyecto.

OBJETIVOS

Objetivo General

Dar a conocer el uso de la energía renovable y ecológica.

Objetivos Específicos

Evaluar el funcionamiento de la batería de limón

Observar el funcionamiento de la batería de limón

Identificar los materiales para la realización del proyecto..

JUSTIFICACIÓN

La bateria de limón es un experimento propuesto como proyecto en muchos libros de

textos de ciencias. Consiste en insertar, en un limón, dos objetos hechos

de metales diferentes, por ejemplo un clavo galvanizado de zinc (también denominado

zincado) y una moneda o clavo de cobre. Estos dos objetos funcionan como electrodos,

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causando una reacción electroquímica mediada por el jugo de limón que genere una

pequeña cantidad de corriente eléctrica.

El objetivo de este experimento es demostrar a los estudiantes cómo funcionan

las baterías. Después de que la pila está ensamblada, se puede usar un multímetro para

comprobar el voltaje generado, que usualmente no supera 1 V y una corriente de

aproximadamente 0,1 mA como máximo. El voltaje y corriente producido es

insuficiente para encender un led estándar, para lo que se requeriría una batería hecha de

varias pilas de limón. Se necesitan al menos dos pilas conectadas en serie para duplicar

el voltaje y varias conectadas en paralelo para alcanzar corrientes del orden de 5 mA.

De esta forma, se puede encender un diodo led de bajo voltaje (aproximadamente dos o

tres voltios).

La finalidad de esta investigación es resaltar las ventajas del uso de energías renovables

tales son:

Son más respetuosas con el medio ambiente, no contaminan y representan la

alternativa de energía más limpia hasta el momento.

Son fáciles de desmantelar y no requieren custodiar sus residuos durante millones de

años, como ocurre por ejemplo con las energías nucleares.

Hace que la región sea más autónoma, ya que desarrolla en la misma región donde se

instala, la industria y la económica.

Genera muchísimos puestos de trabajo, los que se prevén en un aumento aún mayor

de aquí a unos años teniendo en cuenta su demanda e implementación.

 Son energías seguras ya que no contaminan, ni tampoco suponen un riesgo para la

salud, y sus residuos además no crean ningún tipo de amenaza para nadie.

Se trata de energías de fuentes que son inagotables, como el sol o el agua, y además

sus distintos orígenes permiten su aplicación en todo tipo de escenarios.

IMPORTANCIA

Este trabajo ira dirigido a estudiar las ventajas del uso de energía renovables, energías

que se obtienen a partir de fuentes naturales y que son virtualmente inagotables, ya sea

por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse

por medios naturales.

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MARCO TEORICO

Antecedentes del Problema:

La energía química es una manifestación más de la energía. En concreto, es uno de los

aspectos de la energía interna de un cuerpo y, aunque se encuentra siempre en la

materia, sólo se nos muestra cuando se produce una alteración íntima de ésta.

 

Un ejemplo en  la energía química és la que mueve los automóviles, los buques y los

aviones y, en general, millones de máquinas. Tanto la combustión del carbón, de la leña

o del petróleo en las máquinas de vapor como la de los derivados del petróleo en el

estrecho y reducido espacio de los cilindros de un motor de explosión, constituyen

reacciones químicas.

El carbón y la gasolina gasificada se combinan con el oxígeno del aire, reaccionan con

él y se transforman suave y lentamente, en el caso del carbón, o instantáneo y

rápidamente, en el caso de la gasolina dentro de los cilindros de los motores. Las

mezclas gaseosas inflamadas se dilatan considerable y rápidamente y en un instante

comunican a los pistones del motor su energía de traslación, su fuerza viva o de

movimiento

La energía eléctrica es la transportada por la corriente eléctrica.

Es la forma de energía más utilizada en las sociedades industrializas. Si miras a tu

alrededor, verás multitud de objetos que usan la energía eléctrica para su

funcionamiento. Esto se debe a estas características:

Capacidad para transformarse con facilidad en otras formas de energía (lumínica:

bombillas; calorífica: estufas).

Es posible transportarla a largas distancias con bajos costes y rendimiento relativamente

alto (no se pierde excesiva energía).

La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el

movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor

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metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté

aplicando en sus extremos. 

 Una celda de batería de limón se hace con un limón y dos electrodos de diversos

metales. La tecnología es creada por el hombre con el fin de satisfacer una necesidad,

esta necesidad es la causa de la evolución de la tecnología. La tecnología se encuentra

en una constante evolución y los objetos que no se adaptan simplemente desaparecen, es

decir, a medida que las necesidades son mayores o digamos más complicadas se

necesita crear un objeto que pueda llenar el vacío, el cual llega a reemplazar el anterior.

En la práctica, una sola celda de limón es incapaz de encender un bombillo.

Este proyecto tiene el fin de demostrar cómo hemos evolucionado a través de la ciencia

y como a través de la química se puede llegar no solo a producir reacciones o

tratamientos de alimentos si no que también podemos llegar a producir energía eléctrica

a través de manifestaciones de la energía interna del cuerpo produciendo más energía de

lo común lo cual lleva a que se produzca energía eléctrica

Con esta breve iniciación de lo que  han hecho miles de científicos de convertir  energía

química a eléctrica  quiero demostrar como a partir de un limón y dos alambres uno de

zinc y uno de cobre estableciéndose una diferencia de potencial que se establece ente los

alambres se debe al hecho de que ambos metales se disuelven en el ácido cítrico

enviando iones de cu++ y zn+− a con un potencial más alto que el otro.

Sobre el alambre de cobre se acumulara carga positiva y sobre el alambre de zinc se

acumulara carga negativa.

El limón es un generador químico, pues utiliza la energía química suministrada por las

reacciones químicas que hacen que se liberen electrones en un lugar y se absorban en

otro.

Con esto podemos ver como en una simple reacción química se puede generar energía

eléctrica y así como a través de este pequeño paso se han podido generar varias

máquinas que tengan este mismo funcionamiento.

Ahora podemos ver como ocurre la reacción del cobre y el zinc en el ácido del limón

efectuándose el movimiento de moléculas generando así la reacción química y

produciendo energía química para así convertirse en energía eléctrica.

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DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS:

Limones: Frutos cítricos de sabor ácido y color verde, amarillo.

Energía:

Capacidad que tiene un cuerpo o un sistema para realizar un trabajo o producir un cambi

o o una transformación.

Corriente eléctrica: Se da el nombre de corriente eléctrica a un desplazamiento de

electrones a lo largo de un conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de

potencial. El fenómeno físico del flujo de electrones en un conductor es análogo al flujo

de un líquido por el interior de una tubería entre cuyos extremos existe una diferencia de

presión, debida, por ejemplo, a una diferencia de nivel.

Electrodos: es un conductor eléctrico utilizado para hacer contacto con una partea no metálica de un circuito por ejemplo un semiconductor

Electrolitos: es cualquier sustancia que contiene iones libres los que se comportan como un medio conductor eléctrico.

Nodo: es cualquier punto donde dos o más elementos tienen una conexión común y por el cual fluyen distintas corrientes eléctricas

Voltaje: es la magnitud física que un circuito eléctrico impulsa a los electrones a lo largo de un conductor es decir conduce la energía eléctrica con mayor o menor potencia

Pila: es un dispositivo que transforma la energía química en energía eléctrica a través de un proceso transitorio.

Batería: es un dispositivo que almacena energía eléctrica.

HIPOTESIS

Hipótesis Afirmativa:

El uso de energías renovables puede disminuir la contaminación ambiental

Hipótesis Nula:

El uso de energías renovables no disminuye la contaminación ambiental

VARIABLES

Variable Dependiente:

El uso de la batería de limón

Disminución de la contaminación ambiental

Ahorro de dinero

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Sostenibilidad con el medio ambiente

Variable independiente:

Los alumnos del 1er grado B de la Institución educativa Nº 0018.

MATERIALES Y METODOS

LIMONES

  

CLAVOS DE HIERRO

  

BARRAS DE COBRE (Tamaño del clavo)

  

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LED (Dioso emisor de luz)

 INTERRUPTOR

 

 CALCULADORA

  

  Otros como, cables para las conexiones, multímetro, soporte de tecnopor, silicona líquida, lija, etc.

 

PROCEDIMIENTO

Insertar los clavos (TERMINAL NEGATIVO) en cada uno de los limones, tal como se muestra la figura. 

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 Insertar también los pedazos de los alambres de cobre (TERMINAL POSITIVO) grueso en cada una de los limones.Has las conexiones del hilo conductor (el alambre de cobre) con los clavos.Tienes ya los limones conectados entre si.Luego, uno de estos dos hilos conductores conéctalo con el ánodo del foco (que es la punta de la parte curva del LED). El  otro hilo amárralo alrededor del cátodo del foco (que equivale a la parte chata de nuestro LED).El voltaje proporcionado por cada limón no supera los 0.41 voltios en promedio, es así que creando una pila de 06 limones generamos en promedio 2.46 voltios de corriente continua, voltaje suficiente para encender un Diodo LED y activar una calculadora de bolsillo. 

RESULTADOS

Cuanto más ácido es nuestro componente (limón) es posible generar más voltaje, además también influye la calidad de los clavos y la barra de cobre.Probamos con diferentes tipos de cables, tamaños de limones, tipos y tamaños de clavos y barras de cobre, diferentes tipos de focos y diodos y en la mayoría de los casos los resultados no fueron satisfactorios. Tuvimos que estandarizar los tamaños de los clavos y barras de cobre, tamaño de los limones y tipo de cables a usar, por lo que el resultado fue sorprendente al lograr encender un Diodo Led.Al realizar una pila de 06 limones logramos generar aprox. 2.46 voltios, entonces si era posible utilizar este resultado para accionar una calculadora de bolsillo, los resultados fueron muy buenos.Otra observación fue que los limones en condiciones normales pueden generar energía hasta más de una semana.

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CONCLUSIONES

Llegamos a la conclusión de que si es posible generar energía eléctrica con elementos

que la naturaleza nos proporciona, además de ser una energía geológica, barata y limpia.

Con el estudio y aplicaciones correspondientes podemos tomarlo como modelo de

energía sana en nuestras vidas diarias y sobre todo en aplicaciones educativas y de

investigación.

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RECOMENDACIONES

Cuando se introducen el sacapuntas y el tubo de cobre a cada ácido, cabe destacar

que no se deben dejar tocar los elementos nombrados, cuando se sumergen en

cada ácido

Al conectar cada pila con la tarjeta musical se debe saber cuál es negativo y cual

es positivo para que esta funcione bien, y no haga ninguna especie de corto.

Si se usa el bombillo LED se debe coger por la cabeza y no por los alambres que

salen de el

El sacapuntas tiene que ser metálico ya que este nos cumple la función del zinc

El tubo de cobre tiene que estar bien limpio

Cada vez que amarres algo con el alambre de cobre tiene que estar muy bien

amarrado.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Libros

Dr. Jorge D. Pamplona Roger.

Enciclopedia de los alimentos y su poder curativo.

Libro 1

Páginas 350/380

Dr. Magdalena Ríos.

Energías renovables

Páginas Web

www.google.com.pe

www.yahooenespanol.com

www.salud.com.es

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ANEXOS

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