Manual de Ciencias de La Vida 2015

7/21/2019 Manual de Ciencias de La Vida 2015

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1

MANUAL DE PRÁCTICAS DE CAMPO

PARA EL LABORATORIO DEINTRODUCCION A LAS CIENCIAS DE

LA VIDA

Rev. 2015

Ingeniería Civil Ingeniería Industrial Ingeniería Electrónica Ingeniería Mecánica Ingeniería Química



2

Trabajo dentro del Laboratorio

Dentro del laboratorio los alumnos deben de registrar el trabajo realizado, para poder comprender

lo que se hizo, como se hizo y cuándo se hizo. Con este fin, el alumno entregará la hoja dereporte debidamente llenada, al finalizar la práctica.

Manual de laboratorio

Para la realización de las diferentes prácticas dentro del laboratorio, es necesario que los alumnos

lleven su manual de laboratorio encuadernado

Evaluación de todo el trabajo del laboratorio

Cada práctica realizada en el laboratorio (una vez por semana) se evaluará de la siguiente

manera:

Rubro a evaluar Puntaje

Trabajo dentro del laboratorio 50

Reporte de laboratorio 50

Total Práctica Individual 100

Valor de cada practica: 2 puntos

Numero de prácticas : 6 practicas durante el semestre

Valor de laboratorio total: 12 puntos



3

INDICE

1.

El método científico y su aplicación 5

2.

Osmosis y difusión 10

3.

Fotosíntesis 17

4. Naturaleza y energía de los ecosistemas 23

5.

a. Primera Ley de la Termodinámica: Reflector solar 29

b. Almacigo para árboles y capa de suelos 39

6.

Contaminación del agua: Filtración y cálculo de caudal 43



4

PRÁCTICAS



5

PRÁCTICA No. 1

Método científico y su aplicación

I. INTRODUCCION

El método científico es una herramienta que en forma empírica realizamos todos los

días en nuestras actividades diarias. A diferencia de una actividad cotidiana, método

científico aplicado en una investigación formal requiere de una sustentación teórica

que fundamente las predicciones o hipótesis generadas, manejo de condiciones y

variables que permitan la realización de experimentos controlados y reproducibles y la

generación de conclusiones con soporte. Las ciencias biológicas y las ecológicas se

amparan en el método científico para la obtención de nuevos conocimientos, asícomo la resolución de problemas o fenómenos en la naturaleza.

II. OBJETIVOS

a. Conocer las seis operaciones interrelacionadas : Observación , pregunta de

investigación, hipótesis, predicción, experimento y conclusión. que conforman el

método científico.

b.

Aplicar las seis operaciones interrelacionadas del método científico en problemas

reales dentro un ecosistema natural.

III. FUNDAMENTACION TEORICA

“ El concepto de métod o proviene del griego Methodos que significa camino o vía y hace

referencia al medio que se utiliza para llegar a una cierta meta. Científico, por su parte, es el

adjetivo que menciona lo vinculado a la ciencia ( un conjunto de técnicas y procedimientos que se

emplean para producir conocimiento"

“El método científico, por lo tanto, se refiere a la serie de etapas que hay que recorrer para

obtener un conocimiento válido desde el punto de vista científico, utilizando para esto

instrumentos fiables.”

(https://www.google.com.gt/?gws_rd=ssl#q=definici%C3%B3n+de+metodo+cientifico)

Según Audesirk, Audesirk y Byers (2011), la Biología y las demás ciencias utilizan el

método científico, el cual consiste en seis operaciones interrelacionadas: observación,

pregunta de investigación, hipótesis, predicción, experimento y conclusión.

Es importante aclarar que sin bien son pasos interrelacionados, no debe entenderse que

son pasos en orden estricto, puesto que el inicio de todo fenómeno a estudiar no siempre



6

inicia con la observación. Existen casos en los que, partiendo de la experiencia de un

investigador, el estudio de un fenómeno puede iniciar a partir de una hipótesis previa, de

predicciones realizadas por otros investigadores, durante los experimentos e inclusive la

conclusión de una investigación puede ser el punto de partida de una nueva.

El método científico se fundamenta en dos grandes preceptos: falsabilidad y

reproducibilidad:

“ El primero apunta a que las proposiciones que este método considere como verdaderas no pueden dejar de

estar sometidas a ser reevaluadas como falsas. El segundo quiere decir que la veracidad de una proposición

puede ser replicada en otras condiciones, a menos que hubiera sido aclarado en la propia afirmación.” (http://concepto.de/metodo-cientifico/#ixzz3RH7nTAQn)

Vale la pena recalcar que no existe un solo tipo de método científico, por el contrario esto dependerá del

campo acción y su aplicación. Entre los distintos tipos de métodos científicos, se encuentran: a) el

experimental, b) dialéctico, c) empírico –analítico, histórico, fenomenológico y el hermenéutico.

IV. MATERIALES Y METODOS

Materiales Reactivos Equipo

Manual de laboratorio Información virtual obtenida a

través de internetNinguno Ninguno

V. METODOLOGÍA

1. Integrar grupos de 5 estudiantes

2. Escoger a un porta voz del grupo

3. El instructor de laboratorio dará una breve explicación de cada uno de los seis pasos que

contempla el método científico.

4. Escoger un problema de tipo ambiental o de un tema de interés visto en el aula.

5. Aplicar las seis operaciones que conforman el método científico.

6. Anotar sus resultados en la hoja de reporte.

7. Los porta voces de cada grupo a través de una puesta en común realizarán una exposición

al resto de los grupos.

http://concepto.de/metodo-cientifico/#ixzz3RH7nTAQn






7

VI. RESULTADOS

Anotar en la hoja de reporte las observaciones realizadas durante la aplicación del

método científico al fenómeno o problema a analizar.

VII. DISCUSION DE RESULTADOS

En base a la puesta en común y el aporte de los demás grupos, se discutirá los puntos de

vista planteados por cada grupo.

VIII. CONCLUSIONES

Se emitirán conclusiones por grupo y se compartirán en la puesta en común.

Se elaborará una actividad de cierre por parte del instructor con el objeto de aclarar las

dudas sobre la metodología y aplicación del método científico.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

a) Audesirk, T. Auderisk, G. Byres, Bruce. (2013). Biologia: Ciencia y naturaleza. Pearson.

México.

X. E-grafías

a) Sin autor. Disponible en:

(https://www.google.com.gt/?gws_rd=ssl#q=definici%C3%B3n+de+metodo+cientifico).

Consultado el 09 de febrero 2015

b)

Sin autor. Disponible en: (http://concepto.de/metodo-cientifico/#ixzz3RH7nTAQn). Consultado el 09 de

febrero 2015

https://www.google.com.gt/?gws_rd=ssl#q=definici%C3%B3n+de+metodo+cientifico










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UNIVERSIDAD MARIANO GÁLVEZ DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERIA, MATEMÁTICA Y CIENCIAS FÍSICAS

CURSO: INTRODUCCION A LAS CIENCIAS DE LA VIDA

HOJA DE REPORTE

PRACTICA No. 1EL METODO CIENTIFICO Y SU APLICACIÓN.

Instrucciones: A continuación encontrará espacios en blancos que deberá llenar con la

información resultado de la discusión grupal:

1.

Problema o situación planteada: __________________________________________________

_____________________________________________________________________________

2.

Proporciona tres preguntas de investigación ( recuerda que cada pregunta representa un

estudio distinto)

2.1

_____________________________________________________________________________

2.2

_____________________________________________________________________________

2.3 _____________________________________________________________________________

3.

De las tres preguntas de investigación, escoge la que más interés despierte en el grupo y sobre

ella girar la hipótesis correspondiente:

_______________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

4.

Plantea 3 experimentos posibles de realizar que comprueba la falsabilidad y reproducibilidad

de la hipótesis planteada:

4.1 _____________________________________________________________________________



9

4.2

_____________________________________________________________________________

4.3 _____________________________________________________________________________

5.

Plantear una o más conclusiones como resultado del estudio en donde se aplicó el métodocientífico.

5.1

_____________________________________________________________________________

5.2

_____________________________________________________________________________

5.3

_____________________________________________________________________________



10

PRÁCTICA No. 2

Osmosis y difusión

I. INTRODUCCIÓN

La osmosis y la difusión son procesos que se realizan dentro de las células, los cuales permiten que

diferentes sustancias que son necesarios para las células para su funcionamiento ingresen a las

mismas.

La osmosis la podemos definir como un proceso físico que permite el movimiento de un solvente a

través de una membrana semipermeable, proceso que a su vez también se relaciona con la

difusión, la cual se define como el movimiento de partículas de una región e alta concentración

una de menor concentración.

En esta práctica se busca que el alumno entienda y comprenda dichos procesos así como, la

importancia de los mismos en el buen funcionamiento de toda célula; además de los factores que

los afectan.

II. OBJETIVOS

Estudiar algunos factores que intervienen en la velocidad de difusión: peso molecular,

temperatura y concentración.

Demostrar la ósmosis y diálisis utilizando membranas selectivamente permeables usandouna membrana selectivamente permeable.

Observar la actividad osmótica de la sacarosa en comparación con la del almidón.

III. FUNDAMENTOS TEORICOS

Si se coloca una capa de agua pura sobre una solución de azúcar, las moléculas de azúcar

difundirán en el agua y ésta a la solución. Si se interpone una membrana semipermeable, por

ejemplo, la membrana plasmática de una célula vegetal, que sólo permita el paso de agua,

pasará una mayor cantidad de agua al lado en que la concentración es mayor, que la que pasaal lado contrario. Esto aumenta el volumen de la solución de azúcar y disminuye su

concentración. El paso del agua a través de la membrana semipermeable se denomina ósmosis

y la presión que se desarrolla para evitar la entrada del agua se llama presión osmótica. Esta

depende del gradiente o diferencia de las concentraciones entre las sustancias disueltas en

ambos lados de la membrana.



11

Un dispositivo que cuantifica la ósmosis se denomina osmómetro. Por lo común es un aparato

de laboratorio; pero una célula viva puede considerarse un sistema osmótico. En ambos casos

se presentan dos situaciones: primero, dos o más volúmenes de solución o agua pura están

aislados entre sí por una membrana que restringe el movimiento de las partículas de soluto,

más de lo que restringe el de las partículas de solvente. Segundo, por lo general hay una

manera de permitir que la presión se eleve en al menos uno de los volúmenes. Las moléculasya sea de un gas o de una solución tienden a ocupar uniformemente todo el espacio del que

disponen, movilizándose de una región de un potencial alto a otra de potencial bajo. A este

proceso se le conoce como difusión. Así, en una solución imperfectamente mezclada, las

moléculas de agua se difundirán de la región de mayor concentración hacia la región de menor

concentración. Este proceso de difusión es proporcional a la energía cinética de las moléculas,

temperatura, peso molecular, densidad del medio y concentración.


1. Paquete de cajas de Petri

2. Vasos plásticos gruesos grandes transparentes (mejor si no poseen estrías o ningún tipo de

relieve).

2. Pesa simple de cocina

3. Pliegos de papel celofán transparente.

4. botes de varios tipos de colorante (vegetales o puede usar esencias de comida de diferente

color). Por lo menos de 4 tipos diferentes.

5. Cordón de fibra vegetal. Puede ser lustrina.

V. PROCEDIMIENTO

PARTE I: DIFUSION Y LOS FACTORES QUE AFECTAN SU VELOCIDAD

Los distintos solutos se mueven en el interior celular y en los espacios intercelulares a través

del proceso de difusión. Sin embargo, la tasa de difusión (la distancia que recorre el soluto en

un tiempo determinado) es afectada por múltiples factores. Los siguientes experimentos

buscarán demostrar que la velocidad de difusión de las sustancias se relaciona con la

concentración o tipo de soluto y con la temperatura del medio.

Experimento 1.

1. Tome tres recipientes del mismo tamaño. A uno agregue agua con hielo, al otro agua a

temperatura ambiente y a el último agua caliente.

2. Deje los vasos reposar por 10 minutos para que no haya movimiento del agua.



12

3. Añada cuidadosamente una gota de colorante a cada envase y observe la dispersión de la gota.

4. ¿Afectó la temperatura la difusión del tinte? Explica tu observación.

Experimento 2.

En este experimento las cajas de Petri con maicena se utilizaran como un sustrato permeable

simulando el espacio intercelular y los colorantes simulan sustancias disueltas en ellas. Para

calcular la tasa de difusión se utilizará la siguiente formula: Tasa de difusión=distancia

(cm)/tiempo (segundos o minutos).

1.

En las mesas encontrará varias cajas de petri que contienen una capa fina (matriz) de maicena

solidificada.

2.

Con la parte de atrás de un lapicero limpio aperture un poso en el medio de cada caja de petri.

En cada espacio agregue un colorante diferente de los que tiene disponibles.

3.

Cada 10 minutos mida la distancia (diámetro) recorrida por cada colorante.

4.

Elabore una gráfica en la que represente la distancia recorrida por cada colorante a través del

tiempo y compare la velocidad de difusión de cada uno y explique porque no son iguales.

PARTE II: OSMOSIS Y DIALISIS

El siguiente experimento buscará demostrar la difusión de agua (osmosis) y la de un soluto

(diálisis) a través de una membrana selectivamente permeable. En este ejercicio se usará una

membrana de diálisis que posee poros de un tamaño determinado y que actúa como una

membrana selectivamente permeable que permite el paso a ciertas sustancias y a otras no

hacia adentro o afuera de la membrana.

Experimento 1.

1. Corte una bolsa de papel celofán y póngala en agua por unos minutos para abrirla.

2. Añada a la bolsa aproximadamente la mitad de la solución de glucosa y la mitad de la

solución de almidón, procurando que la bolsa no quede completamente llena (para que pueda

expandirse).

3. Cierre la bolsa con un cordón de forma que luego pueda abrirla. Luego quite el exceso de

agua de la bolsa y pésela con la balanza. Anote el peso: ______________.

5. Posteriormente, llene el recipiente con 100 ml de agua y coloque la bolsa o “célula” de

dentro del agua por 25 min.

7. Saque la bolsa del agua, retire el exceso de agua de la superficie y vuelva a pesar la bolsa y

anote su peso:__________. Reserve el agua del beaker en el que colocó la bolsa.

8. Coloque la bolsa en otro recipiente transparente y libere su contenido. A este contenido

realice la prueba de Lugol y de Benedit.

9. Tome el beaker donde sumergió la bolsa y realice la prueba de Lugol y Benedit.

a) Explique: ¿Hubo cambio de peso de la bolsa de diálisis después de estar sumergida, porque?.

b) ¿Cuáles son los resultados de este experimento para las pruebas de lugol y benedit.



13

Explique: ¿Qué indican estos resultados; ¿Qué característica tiene la membrana de diálisis que

afecta los resultados?.

Agua

Glucosa + Almidón

Bolsa de Celofán



14




HOJA DE REPORTEPRACTICA No. 2

OSMOSIS Y DIFUSION

PARTE I: DIFUSION Y LOS FACTORES QUE AFECTAN SU VELOCIDAD

Experimento 1

1.

Anote sus observaciones después de agregar el colorante en cada envase.

Envase 1

Envase 2

Envase 3

2.

Afecto la temperatura la difusión del tinte? Explique su respuesta

Experimento 2

1.

Después de aperturar el poso con el lapicero, en medio de la caja Petri con maicena,agregué un colorante diferente y mida cada 10 minutos la distancia recorrida por cadacolorante.



15

Tiempo Distancia Colorante 1 Distancia Colorante 2 Distancia Colorante 3

1020

30

2. Realice una gráfica de la distancia recorrida por cada colorante a través del tiempo



16

3.

Compare la velocidad de difusión de cada uno y explique por qué las velocidades varían

PARTE II: OSMOSIS Y DIALISIS

Experimento 3

1. ¿Hubo cambio de peso de la bolsa de diálisis después de estar sumergida, porque?.

2. ¿Cuáles son los resultados de este experimento para las pruebas de lugol y benedit

3. ¿Qué indican estos resultados; ¿Qué característica tiene la membrana de diálisis que afecta

los resultados?.



17

PRÁCTICA No. 3

Fotosíntesis I. INTRODUCCION

Las plantas son capaces de producir su propio alimento a través de la fotosíntesis, el cual es un

proceso químico. Dicho proceso se realiza en las células vegetales por medio de los cloroplastos,

en los que se encuentra un pigmento de color verde, llamado clorofila. Este pigmento se encarga

de absorber la luz necesaria para dar inicio al proceso y lograr que la planta elabore su propio

alimento.

La fotosíntesis consiste en la elaboración de ciertos azucares a partir de luz solar, dióxido de

carbono y minerales, es decir trasforma energía solar en energía química.

En esta práctica el alumno se familiarizara con el proceso de fotosíntesis y conocerá la

importancia de dicho proceso en la naturaleza.

II. OBJETIVOS

Que el alumno:

Comprenda el proceso de Fotosíntesis

Sea capaz de explicar el efecto que causa la luz solar en el proceso de fotosíntesis en las

plantas.

III. FUNDAMENTO TEORICO

La fotosíntesis consiste en la producción de una sustancia orgánica (un carbohidrato sencillo) a

partir de moléculas inorgánicas (el CO2 como sustrato que la planta obtienen del medio ambientey agua como donador de electrones) mediante el aprovechamiento de la energía lumínica y con

desprendimiento final de moléculas de oxígeno (Figura 1). La liberación de moléculas de O2

durante la fotosíntesis tuvo un papel crucial en la aparición y evolución de organismos aerobios

que se diversificaron a lo largo de los años y han ocupado gran cantidad de hábitats en todo el

mundo. Antes de que el proceso de fotosíntesis surgiera, la atmosfera de la tierra primitiva carecía



18

de oxígeno. La acumulación del oxígeno liberado por las plantas propició la evolución de millones

de formas de vida que dependen del oxígeno atmosférico para sobrevivir.

Una forma de comprobar que una planta está llevando a cabo la fotosíntesis es comprobar que

está tomando CO2 del ambiente en el que se encuentra y que está liberando moléculas de O2

como producto final. Durante esta práctica el alumno podrá comprobar la utilización de CO2 deuna planta de Egeria durante la fotosíntesis, cuando esta es expuesta a la luz solar y la liberación

de burbujas de O2 como producto de este proceso.


Ramas de Elodea.

Lámparas con diferente intensidad de luz (100 W, 60 W y 25 W).

Cuatro agitadores (pueden ser palitos de madera para pinchos).

De seis a doce tubos de ensayo.

Maceta con semillas de frijol sembradas una semana antes (la mitad en oscuridad.

V. METODOLOGÍA

Integrar grupos de 5 estudiantes

VI. PROCEDIMIENTO

Parte I. Análisis

1) Compare las plantas de frijol que han estado en la luz y en la oscuridad. ¿Qué diferencias

observa?

2) Explique estas diferencias en términos de la fotosíntesis.



19

Parte II. Efecto de la luz

La velocidad a la que ocurre la fotosíntesis puede ser determinada por medio del número de

burbujas de oxígeno que se desprenden de las ramas de Elodea en la unidad de tiempo.

1.

Numerar cuatro tubos de ensayo y llenarlos con agua hasta 3 cm del borde.

2.

Seleccionar cuatro ramas de Elodea que hayan crecido a la luz. Cada rama debe medir

aproximadamente 7 cm de longitud. Enrolle cada porción alrededor del agitador de cristal

o palillo de madera y sumerja uno en cada tubo de ensayo. Añadir una pequeña cantidad

de bicarbonato de sodio a cada tubo del experimento.

3.

Coloque un tubo cerca de cada una de las tres lámparas (25, 60 y 100W) cuyas

intensidades han sido reguladas para obtener niveles de iluminación decrecientes y un

cuarto tubo en la oscuridad total.

4.

Pasados 15 minutos, observe y cuente el número de burbujas de oxígeno desprendidas

por cada planta. Determine el ritmo de burbujas por minuto y en 5 minutos después de

haber esperado los 15 minutos anteriores.

5. Anote el resultado.



20




HOJA DE REPORTE

PRACTICA No. 3FOTOSINTESIS

Parte I. Análisis

1. Haga un dibujo de la planta de frijol que ha estado en la luz y otro de la planta que ha

estado en la oscuridad.

2.

Anote las diferencias que encuentra entre ambas

3.

Explique las diferencias en términos de fotosíntesis



21

4.

Discuta las diferencias con los demás grupos de laboratorio y su Catedrático.

5.

Analice: ¿La fotosíntesis también se puede dar en el fondo del mar? De ser así que plantas

la realizan?

Parte II: Efecto de la luz

1.

Cuál es la función del bicarbonato de sodio

2.

Después de haber esperado 15 minutos, observe y cuente el número de burbujas de

oxigeno desprendidas por cada planta.

Tubo 1

Tubo 2

Tubo 3

Tubo 4

3.

Determine el ritmo de burbujas por minuto y en 5 minutos, anote sus resultados en el

cuadro siguiente



22

Cuadro 1. Velocidad de fotosíntesis de Elodea en diferentes intensidades de luz.

Tubo Nivel de

iluminación

Cantidad de

burbujas en 1

min

Cantidad de

burbujas en 5

min

Cantidad

promedio de

burbujas/min

1 Intenso

2 Moderado

3 Bajo

4 Oscuridad

4.

¿Qué le dicen las burbujas acerca de la fotosíntesis?

5.

¿Cuál condición de iluminación hace que el conteo de burbujas sea mayor y cuál lo hacemenor?

6. ¿Qué conclusiones puede sacar de este experimento?

7.

La ecuación de la fotosíntesis es:



23

PRÁCTICA No. 4

Naturaleza y energía de los ecosistemas

I. INTRODUCCION

El conocimiento de terminología general, es necesaria para la comprensión de conceptos y

definiciones ligadas al estudio de la ecología. En esta práctica el estudiante diferenciará

entre los componentes bióticos y abióticos, comunidad, población, ecosistemas y podrá

distinguirlos al estar en un ambiente natural.

El conocimiento de la principal vía de captación de la energía solar – fotosíntesis - , es de

suma importancia para comprender conceptos en unidades posteriores en donde el flujo

energético juega un papel fundamental en la generación de la cadena alimenticia.

El estar en contacto en un ambiente natural como el parque ecológico de la UMG,

también proporciona la oportunidad de fomentar valores ambientalistas en pro de la

conservación y mantenimiento de nuestro ecosistema.

II. OBJETIVOS

Definir términos básicos fundamentales relacionados con el ecosistema.

Identificar en un medio natural los distintos componentes que conforman el

medio ambiente.


El parque ecológico en el que hoy nos encontramos, constituye un claro ejemplo de un

ecosistema. Los elementos de este funcionan interactuando entre sí formando una

unidad. Estos elementos que interactúan son los componentes vivos, llamado

componente biótico, y los físicos componente abiótico.

El componente biótico involucra muchos organismos tales como plantas, animales ymicroorganismos, mientras que en el físico se encuentra la atmósfera, el clima, el suelo y

el agua.

Estas complejas interacciones entre componente bióticos y abióticos son las responsables

de la creación de los ecosistemas.

Los componentes del ecosistema forman jerarquías. Una población desde el punto de

vista ecológico es un grupo de individuos de la misma especie que ocupa una zona



24

determinada. Las poblaciones pueden competir, compartir, o convertirse en el alimento

de otra población. Todas las poblaciones de diferentes especies que viven e interactúan

dentro de un ecosistema se denomina colectivamente comunidad.

Por lo tanto el ecosistema es el resultado de la relación entre la comunidad biótica y el

medioambiente. Estas relaciones y la red completa de interacciones entre los organismosy su medio ambiente constituye el campo de estudio de la ecología.

El planeta tierra como un sistema abierto necesita interceptar la radiación solar, esto da

como resultado calor y genera patrones térmicos que, junto con la rotación y el

movimiento de la Tierra, producen los vientos dominantes y las corrientes oceánicas.

La superficie del sol alcanza los 5,800°C, por lo tanto emite principalmente radiación de

onda corta. Por el contrario objetos fríos como la superficie de la tierra cuya temperatura

media es de 15°C emiten una radiación de longitud de onda más larga o radiación de

onda larga.

Del total de la radiación emitida por el sol, solamente un 51% alcanza la superficie de latierra y la diferencia es reflejada por las nubes, atmosfera y superficie de la tierra.

La radiación electromagnética emitida por el sol incluye una amplia gama de longitudes de

onda. El rango de longitud que incluye esta radiación va desde 400 a 700 nm y constituye

la denominada luz visible. A esta longitud de onda visible se le conoce como radiación

fotosintética activa (PAR), por que incluyen las longitudes de onda que utilizan las plantas

como fuente de energía en el proceso de la fotosíntesis.

Las longitudes de onda más cortas que el rango de la luz visible pertenecen a la luz

ultravioleta(UV). Hay dos tipos de luz ultravioleta: UV-A con longitudes de onda entre

315nm y 380nm y la UV-B con longitudes de onda de 280-315nm. La radiación con

longitud de onda mayor que el rango de la luz visible es la infrarroja. La infrarroja cercana

incluye longitudes de onda de aproximadamente 740 a 4,000 nm y la infrarroja lejana o

radiación térmica incluye longitudes de onda de 4,000 a 100,000 nm.

Toda ésta energía en sus diferentes formas que llega a la tierra no se lograría fijar y dar

como resultado la producción de compuestos químicos útiles para la sobrevivencia de

nuestro planeta de no ser por la fotosíntesis.

La fotosíntesis es el proceso de transformación de la energía radiante en energía química,

traducida en moléculas de elevada contenido energético.( azúcares) En este proceso se

evidencia palpablemente la primera ley de la termodinámica o ley de la conservación de

la energía.

El otro proceso ligado a la fotosíntesis es el metabolismo o respiración celular, en donde

los productos obtenidos de la fotosíntesis son utilizados en los procesos metabólicos de

todos los organismos vivos para la producción de energía necesaria para las funciones

vitales. El metabolismo es resultado de la combustión metabólica de los azúcares(

producto de la fotosíntesis) y el oxígeno celular dando como resultado enlaces de elevada



25

energía de nominados ATP (adenosintrifosfato) las cuales se encuentran en todas las

células de los organismos vivos.



Metro Termómetro de pared Calculadora

Ninguno Ninguno

V. METODOLOGÍA

Componentes bióticos, abióticos, población, comunidades

1. Forme equipos de trabajo integrados por 5 estudiantes de la misma sección.

2. Utilicen la hoja de papel extra para responder lo solicitado.

3. Ubicar un área de trabajo dentro del parque ecológico.

4. En esta área deberán ubicar al menos 3 componentes del tipo:

a. Biótico

b. Abiótico

5. Comparar sus observaciones del numeral 4 con otros grupos.6. Reportar la temperatura en grados centígrados y Farenheit. Anota la hora de la toma

7. Responder las siguientes preguntas en relación a la energía que irradia el sol:

a. A qué tipo de radiación están expuestos en este momento dentro del parque ecológico

b. ¿ Que consecuencias para la salud humana trae la excesiva exposición a los rayos solares?

c. ¿ Cuál de las longitudes de onda presentes en la radiación generada por el sol tiene

consecuencias negativas para la salud de los seres vivos.

VI. RESULTADOS

Anotar lo solicitado en la hoja de resultados o reporte de laboratorio.



26


Discutir los resultados obtenidos con respecto a lo que dice la teoría dada en clase y la

proporcionada en la guía y escoger a un representante para exponer sus resultados en la

plenaria al final de la actividad.

VIII. CONCLUSIONES

Enfoque las conclusiones sobre los beneficios que le dejó esta práctica en relación a los

temas de las dos primeras unidades del curso y su aplicación en un medio natural real.


Smith, T. Smith, R. (2007). Ecología. (6ª EDICION). Paerson Addison Wesley. Madrid.

Enger, E. Smith, B. (2006) CIENCIA AMBIENTAL Un estudio de interrelaciones. (10ªEDICION) McGraw Hill. México.

Sutton, D. (2008) Fundamentos de ecología Limusa. México.



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UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERIA, MATEMATICA Y CIENCIAS FISICAS

LABORATORIO DE INTRODUCCION A LAS CIENCIAS DE LA VIDA

REPORTE DE LABORATORIO No.4

1.

Componentes bióticos y abióticos observados dentro del parque ecológico.

COMPONENTES BIÓTICOS

___________________________

___________________________

___________________________

COMPONENTES ABIOTICOS

_____________________________

_____________________________

_____________________________

2.

Cite dos compontes bióticos y 2 abióticos del otro grupo con el que comparo

Biótico:

________________________

________________________

Abiótico

_________________________

_________________________



28

3.

Reporte de la temperatura del ecosistema en donde se encuentra:

°C : _____________________________ °F: ____________________________

Hora de la toma de la temperatura: ___________________________________________

4.

Respuestas a las preguntas de energía:

4.1 _______________________________________________________________

4.2 _______________________________________________________________

4.3 ________________________________________________________________

INTEGRANTES DEL GRUPO

SECCIÓN: ___________ FECHA DE REALIZACION DEL LABORATORIO:

__________________

NOMBRE DEL ESTUDIANTE CARNET

1.

______________________________________ _________________________

2.

______________________________________ _________________________

3. ______________________________________ __________________________

4.

______________________________________ __________________________

5.

______________________________________ __________________________



29

PRÁCTICA No. 5.a

Primera Ley de la Termodinámica:

Reflector solar

I. INTRODUCCIÓN

La energía solar mantiene todos los procesos vitales del ecosistema tierra, porque para que la

vida pueda existir, la tierra debe recibir constantemente la energía que proviene del sol en forma

de radiaciones solares. Al mismo tiempo que entra energía en forma de radiaciones también

sale energía en forma de calor y debido a este continuo equilibrio energético entre entrada –

salida es que se obtiene como resultado que la temperatura se mantenga relativamente

constante en la superficie terrestre.

El sol es como una bomba de hidrógeno que irradia una enorme cantidad de energía en

forma de ondas electromagnéticas (radiaciones) en todas direcciones. La tierra recibe

solamente 1/50,000,000 de las ondas electromagnéticas del sol. La mayor parte de la

energía solar se irradia en forma de ondas electromagnéticas cuyas longitudes varían desde 0.2

hasta 4.0 micrones , y de esta, aproximadamente la mitad se irradia en longitudes de onda

correspondientes al espectro visible y pueden ser captadas por el ojo humano. La mayoría de

estas longitudes de onda “corta” pasa directamente a través de la parte superior de la

atmósfera ya que la capa de ozono funciona como un filtro que permite el paso de la luz de

longitud de onda corta (el espectro visible), mientras que absorbe las longitudes de onda muy

cortas de las radiaciones ultravioleta, las cuales de llegar a la superficie exterminarían todas las

formas de vida.

La radiación solar que atraviesa la atmósfera y que se absorbe de la superficie terrestre se

utiliza en diversos procesos. Conduce los ciclos atmosféricos principales, funde el hielo, evapora

el agua y genera vientos, ondas y corrientes. Así mismo suministra la energía para todos los

organismos que habitan el planeta.



30

II. OBJETIVOS

Comprobar físicamente como está compuesto el espectro visible (luz de longitud

de onda corta)

Armar con materiales de uso cotidiano un reflector solar.

Transformar en calor la energía que nos llega directamente del sol en forma de luz.

(aplicación de la Primera ley de la termodinámica)

III. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

Dentro de todo ecosistema se produce la interacción de las radiaciones electromagnéticas

provenientes del sol, tanto con los organismos vivos quienes los aprovechan de distintas maneras,

así como con los factores abióticos, con lo cual se crea el tipo de ambiente abiótico en el que los

seres vivientes pueden sobrevivir.

Las plantas tienen un papel importante en los distintos ecosistemas, ya que son ellas las que

transforman la luz solar en moléculas químicas complejas por medio de la fotosíntesis.

Aproximadamente, la mitad de la luz solar que llega a la superficie terrestre está constituida por

longitudes de onda que pueden utilizarse en el proceso fotosintético. La fotosíntesis es

importante porque constituye la única forma para los seres vivientes de fijar significativamente

la energía solar. Por medio de la fotosíntesis, las plantas almacenan energía en moléculas

ricas en energía. Los animales y los seres humanos consumen los tejidos vegetales y, de esta

manera, obtienen dichas sustancias. Posteriormente, liberan la energía de esas sustancias en el

proceso de la respiración.

Todos los procesos energéticos que se conocen se controlan por medio de dos leyes generales

conocidas como las leyes de la termodinámica. La energía puede adoptar diversas formas, o

cambiar de una forma a otra, pero la suma total de todas las formas de energía siempre

permanece constante. Dicho en otras palabras: “ La energía no se crea ni se destruye, solo se

transforma” (primera ley de la termodinámica).

Cada vez que la energía sufre una transformación tiende a pasar de una forma más

organizada y concentrada a otra menos organizada y más dispersa, o dicho en otras palabras:

“Nunca es muy eficaz la transferencia de energía de un lugar a otro, pues, en cada transferencia

parte de la energía deja de ser útil” (segunda ley de la termodinámica).

Las dos leyes de la termodinámica permiten contabilizar toda la energía que interviene en los

sistemas ecológicos. También ambas leyes indican que cuando la energía fluye a través de un

sistema ecológico , cada vez es menor su capacidad para producir trabajo.



31

IV. MATERIALES

Materiales x grupo Reactivos Equipo x grupo

Tape de 2 pulg. De ancho Termómetro

de cocina Palangana plástica mediana Ninguno

Cronómetro Espejo (6 x 10 cms. aproximadamente)

Cuchilla Media lata de aluminio pintada de negro mate Tijeras Un tubo de Super Glue

Termómetro de pared Dos reglas de madera (0.5x0.5x90 cms. c/u)

Clips, palillos

Materiales x estudiante Reactivos Equipo x estudiante

Una hoja de cartón delgado (30 x 30 cms.) Anteojos para sol

Papel aluminio Ninguno Gorra para el sol

Un tubo de pegamento en barra

V. METODOLOGIA

1. Formar equipos de trabajo integrados por 5 estudiantes de la misma sección.

2. Reunir los gajos de cartón y papel de aluminio elaborados por cada estudiante

(según instrucciones para su construcción, VER ANEXO) y unirlos cuidadosamente

para armar el cuerpo del plato (reflector solar).

3. Con varillas de madera armar la estructura de remate del plato y pegarlo en losbordes.

4. Ubicar un área de trabajo, alejada de árboles y edificios, en donde se reciba

directamente la luz irradiada por el sol.

5. Colocar y fijar en el foco del plato la media lata de aluminio pintada de negro con

2 o 3 cucharadas de agua en su interior. Centrar el bote y colocar el plato

perpendicular a los rayos solares.

6. Con el termómetro de cocina medir la temperatura del agua a cada minuto

durante los primeros 5 minutos y en la Hoja de Reporte llenar el Cuadro No. 1 con

los datos obtenidos. 7. Colocar un termómetro de cocina en el foco y repetir lo hecho en el inciso

anterior y con los datos obtenidos llenar el Cuadro No. 2.



32

VI. RESULTADOS

a. Comparar el Cuadro No. 1 con el Cuadro No. 2 y sacar las respectivas

conclusiones desde el punto de vista de las Leyes de la Termodinámica.

b.

Responder todo lo solicitado en la hoja de reporte.

VII. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Discutir los resultados obtenidos con respecto a lo que dice la teoría dada

en clase y la proporcionada en la guía y escoger a un representante por cada

grupo para exponer sus resultados en la plenaria al final de la actividad.

VIII. CONCLUSIONES

Enfocar las conclusiones sobre los beneficios que le dejó esta práctica.

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Pérez Cruz, Justo Roberto (2005); La termodinámica de Galileo a Gibbs.

Colección Materiales de historia de la ciencia, tomo 9. Fundación Canaria

Orotava de historia de la ciencia; 105 p.

Meiani, Antonella; El gran libro de los experimentos, Editorial San Pablo.

Sutton, D. (2008); Fundamentos de ecología. Limusa. México.

Ciencias la coma. Blogspot.com ( Experiencias de ciencias en el IES la Coma)



33

A N E X OUNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ


LABORATORIO DE ECOLOGIA

REFLECTOR SOLAR (como se construye)

El reflector solar tiene la forma de un plato. Este plato tiene un perfil con la forma de una

curva llamada parábola. Las superficies reflectoras parabólicas tienen la propiedad de concentrar

la radiación. La radiación llega desde el sol y la superficie reflectora del plato la concentra en

una pequeña región llamada foco.

El plato reflector propuesto consta de doce gajos de cartón delgado cubiertos de papel de

aluminio. Para construirlo es necesario seguir los siguientes pasos:

1. Imprimir el patrón adjunto del gajo modelo. De preferencia este patrón impreso debe

pegarse en una hoja de cartón y recortarse con mucha precisión pues este servirá (a

manera de plantilla) para dibujar los doce gajos del reflector solar. (ver fotos 1, 2 y 3)

Foto No. 1 Foto No. 2

Foto No. 3

2. En una hoja de cartón delgado de 50 x 50 cms. dibujar el patrón doce veces alternando la

orientación para aprovechar el material (esto en el caso que se hagan todos los gajos deuna sola vez). Si los gajos se hacen de 3 en 3 (esto es lo más recomendable), se

necesita una hoja de cartón delgado de 30 x 30 cms. en donde se dibujaran con el patrón

grupos de 3 gajos también alternando la orientación para aprovechar las dimensiones

originales del material (cartón y papel aluminio). Ver foto No. 4



34

3. Cuando los gajos ya estén dibujados y copiados cuidadosamente del patrón impreso , en el

reverso del cartón debe pegarse el papel aluminio. Es absolutamente necesario pegar la

lámina de aluminio antes de recortar los gajos. (Ver fotos 5 y 6) La lámina de papel de

aluminio tiene un lado más brillante que el otro. Es el lado brillante el que se usa para

reflejar.

Para pegar el papel de aluminio se utiliza pegamento en barra. Se esparce unacapa uniforme de pegamento sobre la cara opuesta a los contornos dibujados. Se cubre

toda la hoja y rápidamente se pega la lámina de papel aluminio y se deja secar. Hay

que tener cuidado de que no queden ampollas. La ventaja de utilizar este pegamento es

que seca muy rápido y es ideal para pegar un papel muy delgado como el papel aluminio.

Foto No. 4 Foto No.5 Foto No. 6

4. Una vez que haya secado el pegamento se recortan las figuras, pero teniendo cuidado

de hacerlo con mucha precisión. Hay que tener mucho cuidado pues las líneas largas del

patrón no son rectas, tienen la curvatura justa para lograr la forma parabólica del plato.

(ver foto No. 7) Es muy importante que se dibuje y que se recorte con precisión.

5. Cuando ya se hayan recortado todos los gajos, se curvan las piezas un poco y se

pegan por el reverso con la cinta adhesiva (tape) para ir formando el plato. Hay quevigilar que los bordes contiguos queden bien juntos, sin rendijas, porque de eso depende

la curvatura correcta del plato. (Ver fotos 8 y 9)

Foto No. 7 Foto No. 8 Foto No.9

6. El papel de aluminio queda un poco arrugado pero para el efecto que se desea

obtener esto no importa mucho. Si quedan arrugas grandes hay que aplanarlas con

cuidado. Si quedaron ampollas, hay que picarlas con un alfiler y aplanarlas. Luego se



35

recorten todos los sobrantes de cinta adhesiva. El plato terminado queda de

aproximadamente 45 cms. de diámetro y 15 cms. de altura. (Ver foto No. 10)

7. Para situar pequeños objetos en el foco del reflector se construye un armazón con 2

tiras delgadas de madera de balsa de unos 43 cms. de longitud c/u. Las tiras se colocan

en paralelo a una distancia de 6 cms. una de otra y en el centro forman un cuadradoformado por otras dos tiras de 7 cms. c/u. Las tiras cortas se pegan a las tiras grandes a

3 cms. del centro de las tiras grandes. Las tiras largas se ajustan en muescas hechas

en las marcas del borde de dos gajos opuestos y se pegan con pegamento.

8.

Para colocar los objetos en el foco, estos se fijan a la armazón de madera con

alambres de clip y cinta adhesiva. (Ver fotos No. 10, 11 y 12)

Foto No. 10 Foto No. 11 Foto No. 12



36



37

G A J O M O D E L O

HOJA DE REPORTE DE PRUEBAS CON REFLECTOR SOLAR

1. CUADRO No. 1. Recipiente con agua en el foco.

TIEMPOTRANSCURRIDO

TEMPERATURA DEL AGUA ENEL FOCO DEL PLATO (°C)

TEMPERATURA AMBIENTAL(°C)

HORA

un minuto

dos minutos

tres minutos

cuatro minutos

cinco minutos

2. CUADRO No. 2. Termómetro de cocina en el foco.

TIEMPOTRANSCURRIDO

TEMPERATURA EN EL FOCODEL PLATO (°C)

TEMPERATURA AMBIENTAL(°C)

HORA

Un minuto

Dos minutosTres minutos

Cuatro minutos

Cinco minutos

Conclusiones y descripción de resultados (Comparación de Cuadro No.1 y Cuadro

No.2)____________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________

3. Descomponer la luz solar en el espectro visible y describir la cantidad y el orden de los colores

observados._________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________



38

CARNÉ NOMBRE FIRMA1

23

4

5



39

PRÁCTICA No. 5.B

ALMACIGO PARA ARBOLES Y

CAPA DE SUELOS

I. INTRODUCCIÓN:

El suelo es el producto natural de la meteorización de las rocas y de la actuación de los seres vivos,

presente en la superficie terrestre, constituido por material mineral y orgánico disgregado.

Es el medio de soporte para el crecimiento vegetal y, por tanto, la base de todos los ecosistemas

terrestres. Es el lugar donde se lleva a cabo la descomposición de la materia orgánica y al queretornan los productos minerales en los ciclos de los nutrientes. Constituye el hábitat para

muchos animales, el medio donde se sustentan los vegetales y el lugar de donde obtienen el agua

y los nutrientes como el carbono, hidrogeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, calcio, potasio,

magnesio, azufre, así como el hierro, zinc, manganeso, boro, cobre, etc.

PERFIL DEL SUELO: Corte vertical en un suelo o pedon. Disposición en capas, específico de los

horizontes de un suelo.

HORIZONTES DEL SUELO: Los suelos se constituyen en capas, llamadas horizontes, aunque no

siempre se presentan todas juntas en un mismo suelo:

a.

HORIZONTE “O”, o capa orgánica (humus). HUMUS: Material orgánico de color oscuro, derivado de la putrefacción parcial de la materia

animal y vegetal; es muy importante para la estructura del suelo y la fertilidad.

b.

HORIZONTE “A”, o zona de máxima actividad biológica.

Las dos capas están sujetas a los cambios más marcados de temperatura y humedad. Son las capas

que contienen la mayor cantidad de carbono orgánico y donde se lleva a cabo la mayor parte de

los procesos de descomposición.

c. HORIZONTE “E”, o zona de lixiviación de las arcillas y los materiales minerales. Tiene una

estructura granular o laminar con un color blanquecino.*LIXIVIACIÓN: disolución y lavado de los nutrientes del suelo, hojarasca y materia orgánica.

d.

HORIZONTE “B”, es donde se acumula la materia mineral. Como silicatos, arcillas, hierro,

aluminio y humus (zona de iluviación) provenientes del horizonte “E”. Suele tener una

forma en bloques prismáticos o columnar.e. HORIZONTE “C”, o capa inferior, constituida por rocas. Contiene material como resultado

de la meteorización.



40

f.

HORIZONTE “R”, está constituido por material que no ha sufrido meteorización, también

llamado material madre.

II. OBJETIVOS

1. Conocer la forma de realizar un almacigo para árboles maderables o de forestación2. Conocer los parámetros físicos del suelos

3. Conocer los tipos de suelo y sus diferentes capas, su composición química.

III. METODOLOGÍA

1.

Integrar grupos de trabajo de 5 estudiantes.2.

Cada grupo debe desarrollar lo indicado en la presente guía.

3.

Presentar en CD-R el reporte de la actividad, en la fecha asignada.

IV. MATERIALES QUE DEBEN LLEVAR POR GRUPO DE TRABAJO

Guía de laboratorio, cuaderno de apuntes, Cámara fotográfica (Digital)

Además:

10 Bolsas de plástico negro de media libra, para almacigo

Pala Semilla de árboles ciprés, pino, encino etc. (se encuentran en viveros dedicados para

estos)

Un cinta métrica.

Guantes

Papel pH

Un envase de 1 litroEQUIPO PERSONAL DE SEGURIDAD: Cada estudiante debe llevar: Guantes, botas de hule, anteojos

de laboratorio, mascarilla, bata, gorra de protección.

V. PROCEDIMIENTO

a.

Presentarse en el horario asignado a su sección a las instalaciones del Parque ecológicoUMG

b.

Integrar el grupo de trabajo.c.

Al finalizar la práctica anotarse en la lista de asistencia.d.

Seguir las instrucciones de la guía de laboratorio.



41

INSTRUCCIONES DE LA GUIA (OBSERVAR LOS HORIZONTES DEL SUELO DENTRO DEL PARQUE

ECOLÓGICO). No olvide anotar todo lo observado y fotografiarlo para su reporte)

1.

La práctica es sobre almácigos, con bolsas negras de tamaño de media libra, cada alumno

debe traer 10 bolsas y las llenamos con tierra negra que encontrar en el área del parque

ecológico, todas las bolsas las ordenamos en un área sombreada, donde delimitaremos el

almacigo.

2.

Con semilla de ciprés, pino, encino o cualquier semilla de árboles maderable se realizara

un semillero, para luego trasladar las plantitas al almacigo.

3. En el parque ecológico existe plantitas de diferentes árboles que pueden trasplantarse al

almacigo.

4.

Se analizara una presentación sobre textura de suelos y tipos, esta se realizara en un salón

de clase.5.

Posteriormente se buscara un área donde se pueda analizar las capas del suelo en lo que

es el parque ecológico.

6.

Donde hay que medir la longitud de cada una de las capas, analizar de qué tipo de capa

se trata, anotar todas sus características. (si es necesario hay que raspar con una pala en

la orilla para descubrir las partes del suelo).

7.

Investigar sobre almácigos para arboles maderables. sobre Contaminación de los suelos,Tratamiento de suelos contaminados y como los microorganismos existentes en los suelosfértiles, ayudan a los vegetales a absorber los nutrientes.(YouTube en microorganismos de los suelos, analizar el video de este tema y presentar

un resumen de este)

TEMARIO DE INVESTIGACION:

PARAMETROS FISICOS DE LOS SUELOS:

1.

TEXTURA: Clasificar los suelos según el tamaño de partículas en mm de la arena, limo y

arcilla.

2.

DENSIDAD: Indicar los valores habituales de densidad aparente en Kg/m3 para suelos

arenosos, arcillosos con estructura y compactos.

3.

POROSIDAD: Indicar la fórmula para calcular la porosidad de los suelos4.

HUMEDAD: Fórmula para calcular la humedad gravimétrica del suelo.

PARAMETROS QUIMICOS DE LOS SUELOS:

1. pH : Clasificación de los suelos en base al valor de pH



42

2. CONDUCTIVIDAD ELECTRICA: Clasificación de los suelos en base a la conductividad

eléctrica.

REQUISITOS PARA LA ELABORACIÓN Y ENTREGA DEL REPORTE

1) Presentar el reporte en hojas de papel bond, tamaño carta.2) El reporte debe contemplar los siguientes aspectos.

a) Carátula (con nombre de todos los integrantes del grupo)b)

Introducciónc)

Objetivosd)

Desarrollo (El trabajo realizado según la guía)e)

Conclusionesf)

Bibliografíag)

Anexos (fotos, gráficas, cuadros, etc.)

BIBLIOGRAFIA SUGERIDA:

Marín García, M. (2004) Análisis químico de suelos y aguas. Universidad politécnica de Valencia.

Editorial UPV. España. (Nota: este libro está en e-books utilizando la plataforma virtual de la UMG

de la forma como se les entreno en el laboratorio de cómputo.)

Cualquier otro libro relacionado con análisis de suelos, o simplemente suelos.



43

PRÁCTICA No. 6

Contaminación del agua:

Filtración y cálculo del caudal

I. INTRODUCCION

La contaminación de las aguas es un problema que afecta a todos los países. Se puede

distinguir dos tipos: La contaminación natural en la que no interviene el ser humano y la

contaminación artificial que proviene de alguna actividad del ser humano. Se considera que el

agua está contaminada cuando la cantidad y el tipo de sustancias disueltas o en suspensiónhacen que su uso o consumo sea peligroso para la salud humana.

En contraste, el proceso de purificación consiste en tratar el agua de los ríos o lagos, que en

muchos casos está contaminada con materiales naturales o artificiales, con el fin de dejarla

apta para el consumo humano. Es decir, el agua se potabiliza. Una vez que el agua potable ha

sido utilizada, ésta se puede recoger de la red de alcantarillado y someter a un proceso de

depuración. El parque ecológico de la Universidad Mariano Gálvez, contamos con el

afluente de un pequeño río que constituye un claro ejemplo de contaminación de agua

proveniente de la actividad humana. En el presente laboratorio se estudia la manera de

mejorar el agua de sólidos contaminantes presentes y las diferentes técnicas de realizarlo, por

medio de la realización de un filtro casero.La cantidad de agua que fluye en el río y su calidad se hace necesario conocerse, para luego

poder planificar que se necesita para la purificación del agua en este río.

II. OBJETIVOS

a.

Elaborar un filtro con materiales minerales y con materiales orgánicos o recursosnaturales del medio.

b.

Observar la calidad del agua del río antes y después del filtrado, realizando unainterpretación de datos obtenidos.

c.

Interactuar con el agua del río, a través de la actividad del filtrado de esta yaprender las alternativas e infinidad de posibilidades que se pueden dar, para

mejorar la calidad del agua.


En el tratamiento de agua se debe realizar diferentes pasos para su purificación del agua.

Existen una variedad de técnicas de tratamiento de agua, pero los principales pasos entre

otros para realizarlo se encuentra:



44

Separación de sólidos o palos, Sedimentación, Coagulación, floculación, filtración, clarificación,

desinfección.

Sistemas de Filtración mecánica Consiste en pasan el agua a través de diferentes materiales con el fin de retener las partículas ensuspensión del agua. Necesitan un mantenimiento constante de limpieza (al menos una vez por

semana) para evitar que se depositen detritus de materia que al descomponerse provocaríancompuestos tóxicos para los peces (nitritos). Material que utiliza es lana o "Perlón" es ligero, esatoxica, podemos utilizar también esponjas sintéticas.

Sistemas de Filtración química Su principal función es la eliminación de compuestos químicos que con la filtración mecánica noserian posibles. Los compuestos se derivan de la actividad metabólica como los nitratos o fosfatoso medicamentos. Materiales filtrantes que se utilizan en esta filtración son:Carbón activado, Resinas sintéticas, Turba.

Sistemas de Filtración biológica Se basa en la acción de determinadas especias de bacterias (Nitrosomonas o Nitrobacter)

capaces de descomponer los desechos y convirtiéndolos en otros menos contaminantes para losanimales del acuario. El proceso biológico de los peces, excretan amoniaco, que lo convierten en

nitritos nocivos para los peces, existen bacterias que convierten los nitritos en nitratos (abonopara las plantas) esta labor de transformación debe contar en donde alojarse las bacterias, en susustrato donde la corriente de agua suministre materiales en suspensión a tratar y aportar oxígenonecesario para la transformación. Los más utilizados son:

Cerámica porosa, Arena de coral, Resina expandida, Biobolas, Grava y arena de cuarzo:

IV. MATERIALES


Termómetro

Envase desechable de 3.0 L.

Papel pH 0 a 14.

Piedrín(*)

Arena fina

Cascara de coco

Aserrín Carbón Tela (manta)

NingunoCalculadora

Cámara

Mascarilla

Botas de hule.

Guantes de hule oquirúrgicos

Anteojos de laboratorio

Bata Gorra para el sol

V. METODOLOGÍA

Fabricación del Filtro:

1. Forme equipos de trabajo integrados por 5 estudiantes de la misma sección.2. Ubicar un área de trabajo cerca río dentro del parque ecológico.

3. Eliminar la base de la botella de 2 o 3 litros con la ayuda de una cuchilla



45

4. Empacar el filtro, colocando los materiales de mayor tamaño en la base de la botella yterminando con los de menor tamaño en la boca de la botella.

5. Colocar algodón en la boca de la botella para evitar que los materiales pueden salirse porella.

Filtración del agua del río:

1. Tomar 2 muestras de agua residual o servida del río.2. La muestra No.1 será de control para compararla con el filtrado final3. La muestra No.2 deberá ser evaluada de las siguientes medidas:Temperatura, pH, turbidez,

color, presencia de sólidos y de grasa4. Filtrar la muestra No.2 haciendo uso del filtro recientemente construido5. Medir las características del agua filtrada nuevamente (Temperatura, pH, turbidez, color,

presencia de solidos y de grasa)6. Indicar cuales variaron después del proceso de filtración.

Cálculo del caudal del río

1. Con la ayuda de botas y guantes de goma, 2 personas debe introducirse al río.2. Con el apoyo de un metro deben medir el ancho de la cuenca del río.3. Medir la profundidad del río.4. Medir tres veces la velocidad que lleva el agua del río. Para esta operación utilice un objeto

liviano que flote y se movilice libremente. Establezca una distancia ( por ejemplo 2metros), y determine el tiempo que el objeto seleccionado le lleva transportarse en los 2metros.

5. Aplicando la fórmula de velocidad = distancia / tiempo calcular la velocidad del objeto.6. Esta operación debe ser realizada tres veces y luego obtener un promedio.7. Con la medida del ancho de la cuenca y la profundidad del rio calcular el área, en metros

cuadrados.

8. Con los valores de la velocidad y el área calcular el caudal con la siguiente fórmula:

Q = A X V

Donde :

Q = Caudal A = área m2 V = velocidad m/seg.

9. El resultado del caudal (Q) obtenido en m3/ seg transformarlo en litros por segundo.

VI. RESULTADOS

Realizar un cuadro de los resultados obtenidos de las características de la calidad del agua

antes y después del filtrado



46


Discutir los resultados obtenidos y establecer en que puntos pueden suscitarse errores al

realizar los cálculos

VIII. CONCLUSIONES

Enfoque las conclusiones sobre las dificultades de la fabricación del filtro, la funcionalidad

del filtro realizado y las diferencias obtenidas de la filtración, los materiales utilizados. En

cuanto al caudal, indique las posibles limitantes para determinar su cálculo con exactitud.


Smith, T. Smith, R. (2007). Ecología. (6ª EDICION). Paerson Addison Wesley. Madrid.

Enger, E. Smith, B. (2006) CIENCIA AMBIENTAL Un estudio de interrelaciones. (10ª

edicion) McGraw Hill. México.

Sutton, D. (2008) Fundamentos de ecología Limusa. México.Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales(2006) Acuerdo Gubernativo número 236-2006,

REGLAMENTO DE LAS DESCARGAS Y REUSO DE AGUAS RESIDUALES Y DE LA

DISPOSICIÓN DE LODOS.



47

UNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ DE GUATEMALA


LABORATORIO DE INTRODUCCION A LAS CIENCIAS DE LA VIDA

REPORTE DE LABORATORIO No.6

PARTE No.1 ELABORACIÓN DELFILTRO

En el siguiente esquema dibuje dentro del cilindro el tipo de material colocado en cada capa. En la líneapunteada indique el nombre del material utilizado.

Conformación del filtro

____________________

____________________

____________________

____________________

____________________

PARTE No.2 FILTRACIÓN DE AGUA DEL RIO ( AGUAS RESIDUALES O SERVIDAS)

Calidad del agua de ríoantes de ser filtrada

Hora y Lugar ___________________

Nombre o número de muestra ______________________________ Cantidad de agua a filtrar ________________________

Temp. ________________ oCpH __________________Color __________________Transparencia _______________

Presencia deSólidos flotantes _SI__/__NOSólidos sedimentados _SI__/__NOGrasas _SI__/__NO

Calidad del agua del río despuésde ser filtrada

Hora y Lugar ___________________

Nombre o número de muestra ______________________________ Cantidad de agua filtrada ________________________

Temp. _______________oCpH _________________Color _________________Transparencia _____________Tiempo en filtrar ____________Caudal ________________

Presencia deSólidos flotantes _SI__/__NOSólidos sedimentados _SI__/__NOGrasas _SI__/__NO



48

PARTE No.2 CALCULOS PARA DETERMINAR EL CAUDAL DEL RIO

a) Ancho de la cuenca del río: ___________________

b) Profundidad del río: ________________________

c) Cálculo del área cuadrada del río: _______________d) Dejar constancia aquí de los cálculos del área de la cuenca.

e) Distancia tomada como referencia para calcular la velocidad del río: __________________

f) Tiempo No.1 en recorrer el objeto la distancia del inciso e: _________________

g) Tiempo No. 2 “ “ “ “ “ “ “ “ “ : _________________

h) Tiempo No. 3 “ “ “ “ “ “ “ “ “ : _________________

i) Promedio de los tres tiempos: __________________

j) Cálculo de la velocidad: ____________________

Velocidad = distancia ( Valor del inciso e) / tiempo promedio ( valor del inciso i)

k) Dejar constancia aquí delos cálculos de la velocidad:

l) Cálculo del caudal: Q (caudal) = Area (A) X Velocidad (v)

Q ( caudal)= Inciso “C” X Inciso “J”

m) Valor del caudal en m3/ seg:___________________________

ñ) Dejar constancia aquí delos cálculos para determinar el caudal.

o) Valor del caudal en litros/seg: ________________________

p) Dejar constancia aquí delos cálculos para convertir el caudal de m3/seg a litros/seg



Observaciones ___________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ _______________________________________

Carne Nombre Sección

__________________ _____________________________________ ______________ __________________ _____________________________________ ______________

__________________ _____________________________________ ______________

__________________ _____________________________________ ______________

__________________ _____________________________________ ______________

Manual de Ciencias de La Vida 2015

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