Cómo cocer bien la pasta

Cambios de estado

Probablemente hayamos visto cómo se derrite un cubito de hielo cuando se saca del congelador. Lo único que se necesita es un suministro de calor. Es posible que no nos demos cuenta, pero la temperatura en la habitación es más alta que la temperatura del congelador.

Por otro lado, si queremos hacer cubitos de hielo, ponemos agua en una bandeja de cubitos y la dejamos en el congelador por un tiempo, para que se enfríe.

En ambos casos, el agua va de un estado de materia a otro; lo que llamamos un cambio de estado.

Y esto, ¿qué tiene que ver con cocer la pasta? Pues mucho. Conocer qué ocurre en los cambios de estado puede ayudarnos a ahorrar energía.

Si, por ejemplo, queremos preparar un plato de pasta (unos espaguetis, unos macarrones, etc..) lo primero que hacemos es poner una cazuela al fuego con agua. Una vez que el agua empieza a hervir y mientras esté hirviendo ¿hay que mantener el calor al máximo o podemos reducirlo? ¿qué le ocurre a la temperatura al pasar de agua a vapor de agua?

Tarea: Repasamos el concepto de “cambio de estado”

Duración:: 1/2 hora
Agrupamiento:: grupos de 3/4 personas

En grupos, vamos primero a hacer un repaso.

Un cambio de estado es un cambio en el estado de agregación de la materia sin cambiar su composición química (la sustancia no cambia).

Dado que el estado de agregación de la materia depende de la disposición de sus partículas, los cambios de estado implican una modificación de esta disposición pero no del tipo de partículas (por lo que la sustancia sigue siendo la misma).

Todas las sustancias pueden existir en cada uno de los tres estados de la materia; todos ellos pueden cambiar de uno a otro si la temperatura cambia. Sin embargo, hay algunas sustancias que solo conocemos en un estado, por ejemplo, el oxígeno como gas.

Para observar el oxígeno en estado líquido o sólido, necesitamos temperaturas por debajo de −183 °C para el oxígeno líquido y por debajo de −218 °C para el oxígeno sólido. Estas bajas temperaturas son muy raras, pero es posible alcanzarlas en los laboratorios.

Este diagrama muestra el proceso involucrado en los cambios de estado en la materia. ¿Podemos poner algunos ejemplos que conozcamos?

Tarea: Investigamos cómo cocer la pasta

Duración:: 1 sesión
Agrupamiento:: En grupo

Nos disponemos en grupo para investigar si, al cocer pasta, hay que mantener el calor al máximo o podemos reducirlo.

Expresado de otra forma: ¿qué le ocurre a la temperatura al pasar de agua a vapor de agua? Si calentamos cubos de hielo a -20 °C hasta 130 °C y representamos el cambio de temperatura con respecto al tiempo en un gráfico, ¿Cómo sería el gráfico? ¿La línea sube poco a poco?

Vamos a comprobar experimentalmente los cambios de estado del agua y su relación con la temperatura.

Material

Hielo.
Vaso de precipitados resistente al fuego.
Trípode.
Rejilla de amianto.
Hornillo o mechero.
Termómetro.
Reloj o cronómetro.

Normas de seguridad

Trabajar con fuego y agua hirviendo puede ser muy peligroso por lo que debes de extremar la precaución. Nos mantenemos a una distancia prudencial del fuego y del agua hirviendo. Cuando termine la práctica, utilizaremos guantes protectores del calor o un trapo para coger el recipiente con el agua caliente y verterlo en la pila con mucho cuidado de no salpicar.

Procedimiento

1. Se coloca el trípode con la rejilla encima del mechero.
2. Se echa hielo picado en el vaso de precipitados (aproximadamente 1/3 del volumen del recipiente) y se introduce el termómetro.
3. Se mide la temperatura, se anota en la tabla y se enciende el mechero.
4. Removemos el agua – hielo de vez en cuando para homogeneizar la temperatura.
5. Se mide y se anota la temperatura a intervalos de 1 minuto.

Anotamos los datos en la siguiente tabla:

Tª (ºC)
Tiempo (min)

Realizamos la gráfica Temperatura – tiempo en papel milimetrado. Indicamos el estado del agua en cada tramo de la gráfica.

Conclusiones

- ¿Cuál es el punto de fusión del agua? ¿Y el punto de ebullición?
- ¿Hay algún punto del proceso en el cual la temperatura en el termómetro permanece constante?
- ¿Qué podemos concluir de lo que le ocurre a la temperatura en los cambios de estado?
- Entonces, al cocer pasta, ¿qué recomendaríamos?
- ¿Podemos dar una explicación de los cambios de estado basándonos en la teoría cinética?
- ¿Puede producirse el proceso inverso al realizado en la práctica? El paso: gas→ líquido →sólido. Ponemos ejemplos de situaciones donde se produzcan.

Tarea: trabajo individual

Duración:: 1 sesión (60 minutos)
Agrupamiento:: Individual

Después de haber investigado en clase, cada uno/a va a realizar un pequeño trabajo individual en casa.

Primero, repasamos con esta simulación de Educaplus: curva de calentamiento del agua

Educaplus. Curva de calentamiento del agua (Dominio público)

Un ejemplo del proceso inverso, paso gas a líquido, en la naturaleza se produce cuando llueve, lo cual pone en evidencia que hay vapor de agua en la atmósfera ¿Cómo podríamos comprobarlo? Piensa alguna posible experiencia para demostrarlo y redacta un informe.

Evaluación y reflexión

Una vez que hemos finalizado la tarea, es un buen momento para reflexionar en nuestro diario de aprendizaje. Algunas sugerencias pueden ser:

¿Qué he aprendido?
¿Qué me ha sorprendido más de todo el proceso? ¿Por qué?
¿He cambiado alguna idea previa? ¿Cuál?
¿Qué me ha resultado más difícil? ¿Por qué?

Evaluación de la tarea

La tarea de laboratorio se evalúa con la siguiente escala para valorar el escala para valorar el trabajo de laboratorio (descargar en formato editable, odt, y en pdf):

El informe se evalúa con la escala de valoración para un informe escrito científico (descargar en formato editable odt y en pdf):

escala para informe escrito científico

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