TEMA 4: LA ENERGÍA Y SU IMPORTANCIA

PRECONCEPTOS: Lea el texto y responda las preguntas:

Una mañana muy temprano, mientras barrían el frente de sus casas, las vecinas comentaban:

Juana: Buenos días Señora Rosa

Rosa: Buenos días vecina

Juana: como durmió anoche

Rosa: ahí vecina, no dormí muy bien, hacía mucha calor, con esto del racionamiento de luz,

paso mucho trabajo, hasta el colchón se sentía más caliente que nunca… ¡Como hacen falta los

abanicos cuando no hay luz!

Juana: Eso es muy cierto, en el noticiero del medio día explicaban que la luz se iba ir por

sectores a determinadas horas del día porque la falta de lluvia había disminuido el caudal de

los ríos, y la empresa de electricidad propuso esta estrategia para poder ahorrar energía y

así proporcionar luz en algún momento del día a todos los barrios. Ellos dicen que si no

ahorramos energía con el tiempo vamos a quedarnos totalmente a oscuras.

Rosa: perdone vecina sabe Usted ¿qué tiene que ver el agua para que la luz llegue a mi casa?

Juana: esa misma pregunta me he estado haciendo yo pero no he encontrado la respuesta;

sin embargo voy a preguntarle a mi hijo Daniel que está estudiando y en el colegio y le han

hablado de cómo llega la energía a las casas. Cuando él me explique yo vengo a contestarle a

Usted la pregunta.

Rosa: Bueno me voy a cocinar rapidito porque mi estufa es eléctrica y si se va nuevamente la luz, no podremos comer hoy. Hasta luego Juana

Juana: Hasta luego, Rosa.

¿De dónde crees que viene la energía que llega a nuestras casas?

_ _ _

¿Por qué la vecina Rosa no pudo dormir bien? _ _

¿Cómo podemos medir la cantidad de calor? _ _ _

¿Por qué es tan importante el agua para la producción de electricidad? _ _ _ _

¿Qué clase de energía encontramos en nuestros hogares? _

¿Qué electrodomésticos usan en tu casa que utilizan energía eléctrica? _

Compromiso: consulta de dónde proviene la energía que llega a nuestro hogar. http://www.wikisaber.es/Contenidos/LObjects/renewable_sources_of_energy/index.html

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LA ENERGIA

La energía es la capacidad de realizar trabajo o actividades como escalar una montaña, manejar una bicicleta, tocar un tambor, o incluso pensar. La energía se almacena en nuestros músculos y en las células de nuestro cerebro. Todos los seres vivos y las maquinas necesitan energía para moverse.

La energía produce movimiento. Cuando vemos que un objeto se está moviendo, sabemos que está utilizando energía. Una hoja que agita el viento, una olla con agua hirviendo, o un coche en movimiento nos muestran que se está utilizando energía. Sabemos que la energía existe porque notamos o vemos lo que la energía hace. La energía mueve coches, hace que las máquinas funcionen, calienta los alimentos o ilumina nuestras casas.

PROPIEDADES DE LA ENERGÍA

La energía presenta una serie de características o atributos que ayudan a comprender su importancia.

- La energía se transforma: Una forma de energía puede transformarse en otra; por ejemplo, la energía solar se transforma en otra forma de energía, llamada energía química, a través de la fotosíntesis. Otro ejemplo es cuando la energía eléctrica se transforma en energía cinética en un ventilador.

Las formas de energía que pueden ser transformadas fácilmente en otras formas de energía son la energía química, la energía eléctrica y la energía solar.

- La energía se transfiere: Esto significa que puede pasar de un cuerpo a otro, como ocurre cuando pedaleas

para hacer avanzar una bicicleta o cuando la energía almacenada en una ducha o cocina solar se transfiere en forma de calor al agua o a los alimentos, calentándolos.

- La energía se conserva: En cualquier transformación la energía se conserva. Cuando el agua se evapora

no desaparece, simplemente pasa al aire, la cual nos da la impresión de que ya no existe, cuando en realidad es que no podemos verla.

Esto se debe a que la energía cumple una ley muy importante: la Ley de la conservación de la energía. Según esta ley, la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

- La energía se degrada: Cuando la cantidad de energía se transforma en otras formas de energía, su

capacidad de utilización disminuye, es decir, se va transformado en otras energías menos aprovechables. Este proceso de pérdida de la calidad de la energía se conoce como Principio de degradación de la energía y plantea que la energía va perdiendo su capacidad de utilización en cada una de sus transformaciones.

TIPOS DE ENERGIA: existen muchos tipos de energía

La energía se manifiesta de diferentes formas, en algunas de ellas la podemos ver (como la luz de una bombilla), oír (como el sonido de un tambor) o sentir (como cuando nos quemamos al tocar una cuchara caliente).

Las fuentes de energía pueden ser no renovables, son aquellas que no pueden generarse a corto plazo; mientras que las energías renovables son aquellas que se generan a corto plazo.

Energía solar: es la que produce el Sol; se manifiesta como luz o calor. La energía solar es la principal fuente natural de energía y es indispensable para que los seres vivos realicen sus funciones vitales, como la fotosíntesis, responsable de que las plantas elaboren sus alimentos y que produzcan oxígeno.

Energía química: Proviene de la transformación de unas sustancias en otras.

Los alimentos, las pilas y los combustibles son las principales fuentes de esta forma de energía.

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Energía luminosa: Es la que se manifiesta como luz; proviene de fuentes naturales como el Sol, o de fuentes artificiales, como las lámparas. La energía luminosa y la calorífica están muy relacionadas, pues siempre que se obtiene luz se genera calor.

Energía térmica o calorífica: al igual que en la energía luminosa, la fuente principal de energía calorífica es el Sol, cuya manifestación energética es el calor. Muchos fenómenos naturales, como la evaporación del agua, se deben a la acción de este tipo de energía.

Energía eléctrica: es aquella que produce electricidad. En la actualidad, la energía eléctrica es indispensable para realizar labores domésticas o industriales; sirve para hacer funcionar muchas máquinas y aparatos, y ya existen vehículos que aprovechan esta energía para desplazarse. Algunas fuentes de energía eléctrica pueden ser: una pila, una batería o un generador. La

electricidad también puede transformarse en energía calorífica o luminosa.

Energía eólica: es la que se obtiene de la acción del viento. Se ha usado para mover los molinos y los barcos de vela. Actualmente, esta energía se sigue aprovechando para producir electricidad, para la navegación o para sacar agua del subsuelo.

Energía hidráulica: este tipo de energía es la que produce el agua en movimiento. Sirve para producir electricidad, haciendo pasar el agua por unos tubos muy grandes que se conectan a unas ruedas llamadas turbinas, que al girar liberan energía que pasa a un generador y de allí a las torres de electricidad.

¿DÓNDE PODEMOS ENCONTRAR LA ENERGÍA? La energía no puede cogerse con las manos, porque no tiene forma; la materia, como la arena. Una piedra, un cubo, inclusive el aire, tienen masa, pero la energía no. Cuando la energía procede de algún elemento a éste lo llamamos fuente de energía, por ejemplo la energía térmica procede del sol, así el sol es la fuente de energía, el petróleo, el carbón, el agua, el viento, el gas natural también son fuentes de energía. La energía puede cambiar de una forma a otra. Cuando el autobús quema la gasolina, la energía que tenía la gasolina se transforma en calor, que es otra forma de energía. Cuando encendemos una bombilla, cambiamos la energía eléctrica en energía luminosa y en calor.

ACTIVIDAD PARA EL DESARROLLO COGNITIVO (1) 1. Las fuentes de energía renovable son aquellas que se utilizan una y otra vez y nunca se agotan. De las

anteriores fuentes de energía ¿cuáles son energías renovables? 2. ¿Cuál nuestra mayor fuente de energía? 3. En el siguiente cuadro identifica las energías renovables con una R y las no renovables con No R

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EL CALOR El calor es una forma de energía que se transmite de un cuerpo a otro cuando están a diferentes temperaturas. Algunos cuerpos se calientan más que otros, por ejemplo si colocamos al sol una varilla de hierro y una varilla plástica, la de hierro se calienta primero que la plástica. Debido a que algunos cuerpos son buenos conductores del calor y otros son aislantes. Los buenos conductores del calor se calientan y enfrían rápidamente, mientras que los materiales aislantes se calientan y enfrían muy lentamente.

La temperatura es la medida del calor que tiene un cuerpo. El aumento o disminución de la temperatura depende del aumento o disminución del calor respectivamente. Para medir la temperatura se utiliza el termómetro y la unidad más común en la que se mide la temperatura el en grados centígrados (°C)

PROPAGACION DEL CALOR El calor siempre se transmite de los cuerpos calientes a los cuerpos fríos. Así el calor se propaga de tres formas: por conducción, por convección o por radiación.

La conducción: se da cuando un cuerpo se pone en contacto directo con la fuente de calor, por ejemplo cuando colocamos una cuchara de aluminio dentro de la sopa, se calienta rápidamente, debido a que el aluminio es un buen conductor del calor.

La convección es la transmisión del calor de un lugar a otro por acción del aire caliente que sube de una región a otra.

La radiación: es la transmisión del calor a través del vacío, por ejemplo, el calor del sol se propaga en el vacío, llega a un cuerpo y este lo absorbe por lo tanto, su temperatura aumenta. Así se recibe en la tierra el calor del sol.

ACTIVIDAD PARA EL DESARROLLO COGNITIVO (2): 1. Identifica en cada imagen como se transmite el calor

2. ¿Qué temperatura indica el termómetro?

3. ¿Por qué se calienta la comida cuando la metemos en el horno? _ _ _

4. ¿Por qué se enfría un alimento cuando lo metemos en la nevera?

COMPROMISO COGNITIVO: Consulta: ¿Por qué se utiliza el mercurio para la fabricación de los termómetros y que otra sustancia se puede usar?

ACTIVIDAD PARA EL DESARROLLO SOCIAL: en grupos de tres estudiantes

Interpreta el siguiente cuadro de energía usada por los electrodomésticos en el hogar, y luego responde las preguntas:

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1. ¿Qué aparato gasta 650w (vatios)?

2. ¿Cuánto gasta el horno? _ _

3. ¿Qué aparatos gastan más de 2000W?

4. ¿Cuantos aparatos gastan menos de 500 w? _

5. ¿Cuántos vatios gastan el microondas

y el aire acondicionado juntos? _ 6. ¿Qué puedes proponer para evitar el gasto excesivo de energía en una casa con estos

electrodomésticos? _________________________________________________________ 7. ¿Qué clase de energía utilizan todos esos electrodomésticos para funcionar? ___________ 8. A continuación se indican algunos consejos para el ahorro de energía y se mencionan algunos

elementos (cortinas, ducha, lavadora, bombillo, calentador de agua, televisor) los cuales debes colocar en el consejo de ahorro de energía que le corresponde

ELEMENTO CONSEJO PARA AHORRO DE ENERGIA

Gastar la cantidad de agua que necesitas Apagar cuando no se utilice Cerrar al anochecer para conservar el calor Apagar cuando no estás en la habitación Utilizar en lugar de la bañera Utilizar completamente cargado

COMPROMISO SOCIAL: - Pide a tu mamá que te enseñe a usar el termómetro - Con tu mamá elabora una lista de 10 compromisos en tu hogar para ahorrar energía

Análisis de los beneficios y perjuicios de los electrodomésticos

LOS ELECTRODOMESTICOS ¿AMIGOS O ENEMIGOS DEL AMBIENTE? Alex Ruiz - Ingeniero ambiental

LA ENERGÍA La energía es una magnitud física que asociamos con la capacidad que tiene los cuerpos para producir trabajo mecánico, emitir luz, generar calor, etc.… Para obtener Energía se tendrá que partir de algún cuerpo que la tenga y pueda experimentar una transformación. A estos cuerpos se les llama FUENTES DE ENERGÍA. De una forma más amplia se llama fuente de energía a todo fenómeno natural, artificial o yacimiento que puede suministrarnos energía. Las cantidades disponibles de energía de estas fuentes, es lo que se conoce como RECURSO ENERGÉTICO. La Tierra posee cantidades enormes de estos recursos. Sin embargo uno de los problemas que tiene planteada la humanidad es la obtención y transformación de los mismos. Energías renovables: El término, energía renovable, engloba una serie de fuentes de energía que en teoría no se agotarían con el paso del tiempo. Estas fuentes serían una alternativa a las otras llamadas convencionales (no renovables) y producirían un impacto ambiental mínimo. Energía biomasa, energía solar térmica, energía solar fotovoltaica, energía hidráulica, energía eólica, Energía Geotérmica. Energías No renovables: son aquellas que existen en una cantidad limitada y que una vez empleada en su totalidad no puede sustituirse, ya que no existe sistema de producción o la producción es demasiado pequeña para resultar útil a corto plazo. Son denominadas también convencionales, como: petróleo, carbón, gas natural, energía nuclear

La generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna clase de energía de las ya mencionadas (química, cinética, térmica o lumínica, nuclear, solar, etc.), en energía eléctrica. Para lo que se recurre a las centrales eléctricas y constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico. La generación eléctrica se realiza, básicamente, mediante un generador eléctrico

Dependiendo de la fuente primaria de energía utilizada, las centrales generadoras se clasifican en químicas cuando se utilizan plantas de radioactividad, que generan energía eléctrica con el contacto de esta, termoeléctricas (de carbón, petróleo, gas, nucleares y solares termoeléctricas), hidroeléctricas (aprovechando las corrientes de los ríos o del mar: mareomotrices), eólicas (utiliza las corrientes de aire) y solares fotovoltaicas.

ELECTRODOMESTICO GASTO ENERGIA EN VATIOS

Foco 60 w

Televisor 200 w

Microondas 900 w

Horno 2000 w

Aire acondicionado 2000 w

Lavadora 2500 w

Taladro 650 w

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La demanda de energía eléctrica de una ciudad, región o país tiene una variación a lo largo del día. Esta variación es función de muchos factores, entre los que destacan: tipos de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su producción, climatología extrema de frío o calor, tipo de electrodomésticos que se utilizan más frecuentemente.

Los electrodomésticos que se usan en el hogar todos los días representan un gasto de energía que puede perjudicar al medioambiente. El primer paso para evitarlo: dejarlos desconectados.

El carbono es uno de los elementos más utilizados para la construcción de electrodomésticos y además, uno de los mayores contaminantes. Sin embargo, algunos fabricantes, comprometidos con el medioambiente, están empezando a diseñar sus productos con alternativas que disminuyan el gasto de energía, que es uno de los problemas principales pues en varios países dependen del tratamiento de carbón para producir este servicio, que hoy se consume en alrededor de 329 kilovatios por hora por cada electrodoméstico que hay en casa. Los cálculos fueron hechos por las compañías energéticas en diferentes países del mundo, y se descubrió que cada día que permanecemos más tiempo en el hogar y usamos la mayoría de nuestros aparatos eléctricos, le sale caro al medioambiente.

Por ejemplo, es un día común y nos preparamos para ir al trabajo. Nos levantamos, nos bañamos y al usar la ducha eléctrica gastamos 4 mil vatios si la usamos 30 minutos a diario. Parece exagerado, pero el agua caliente puede ser muy tentadora. Curiosamente, el calentador de gas es mucho más amigable con la ecología.

Luego de estar listos encendemos el televisor (que usa 140 vatios encendido 5 horas al día) o el equipo de sonido (que usa una potencia de 200 vatios prendido una hora al día) para escuchar las noticias mientras nos preparamos el desayuno: la cafetera encendida y funcionando durante 30 minutos emplea una potencia de 800 vatios. Seguro que la máquina no demora ese tiempo en preparar un café, pero muy seguramente no será el único que haga durante el día. Hacer el resto del desayuno en una cocina eléctrica de cuatro discos que cocina 45 minutos al día gasta 2 mil 800 vatios. Considerando que no es la única vez que se enciende, el gasto energético asciende.

Si no usamos estufa eléctrica, sino horno microondas el gasto disminuye, pero es considerado grande: gasta mil 200 vatios de potencia utilizado 30 minutos

al día. Otros electrodomésticos como la olla arrocera gastan 700 vatios durante 30 minutos al día y el refrigerador, que permanece encendido todo el día y noche, gasta 290 vatios en tan solo 9 horas. La lavadora gasta 383 vatios en 3 horas, dos veces a la semana. ¡Ni hablar del gasto energía eléctrica de las lavadoras usadas a diario!

Las bombillas ahorradoras han contribuido a disminuir lo que a todas luces denota un gasto exorbitante de energía eléctrica en cada hogar y es por eso que si queremos que el mundo sea sostenible de alguna manera, es importante generar alternativas a este tipo de consumo.

En el caso del televisor por ejemplo, se ha establecido que aunque esté apagado sigue consumiendo energía si no se desconecta, y es por eso que la opción ‘Stand by’ ha sido eliminada en algunos aparatos para permitir el ahorro.

La nevera, que es uno de los aparatos que más energía gasta, también tiene alternativas amigables. El sistema ‘Linear Compresor’ permite ahorrar hasta 45% de energía porque calcula la temperatura que necesita cada alimento.

La lavadora también ha sido susceptible a cambios para cuidar al medioambiente. Las lavadoras con tecnología ‘Inverter’ ahorran el 35% de energía y el 42% de agua. Esta tecnología utiliza un microprocesador que gradúa la potencia que utilizará la máquina según el peso de la ropa. Y si a eso le agregamos usarla totalmente llena (carga completa) estaremos haciendo un gran ahorro, no solo de energía sino también de agua en el hogar. También se usa la tecnología ‘Eco Bubble’, que lava por intermedio de burbujas que disuelven el detergente con aire y agua. Lo importante es ser conscientes de cuánta energía gastamos.

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Uso eficiente de la energía El uso eficiente de la energía es reducir la cantidad de energía eléctrica y de combustibles que utilizamos, pero conservando la calidad y el acceso a bienes y servicios. Gran parte de la energía que usamos se desperdicia por diversas razones. Usar la energía de manera eficiente (es decir con inteligencia) nos permite realizar todas nuestras actividades y ahorrar dinero

BENEFICIOS DEL USO EFICIENTE DE LA ENERGÍA

BENEFICIOS PARA LAS PERSONAS

BENEFICIOS PARA LA SOCIEDAD BENEFICIOS PARA EL PLANETA

• Reduce los gastos en energía en los hogares y en las empresas.

• Permite ahorrar energía y disminuir la dependencia energética.

• Menor uso de recursos naturales.

• Reduce el impacto de tus hábitos de consumo sobre el medio ambiente

• Reduce el daño ambiental y la contaminación

• Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

• Reduce los costos de producción, mejorando la competitividad de las empresas

• Mejora la calidad del aire, lo que significa menores daños a la salud

• Menor contaminación.

• Mejora la seguridad en el Abastecimiento

Recomendaciones para ahorrar energía

1 Deje las luces apagadas si sale de un determinado ambiente en su hogar. Aproveche la luz natural en cuanto le sea posible. 2 Si usa calefacción, gradúe el termostato en 20 grados centígrados como máximo. Si está bien abrigado, no necesitará más calor, cuando menos en Colombia. 3 Use la lavadora en su carga completa y no divida la ropa en secciones innecesarias. 4 Descongele la sección del frigorífico de la nevera porque la escarcha que se pega a las paredes gasta un 20% más de energía y la nevera de por sí ya gasta mucha. 5 Apague la computadora en vez de dejarla en ‘Stand by’, porque aunque menos, sigue consumiendo energía como un electrodoméstico vampiro. Haga lo mismo con los demás aparatos eléctricos. 6 Limpie los bombillos y las lámparas, porque el polvo impide el paso de la luz. 7 Si pinta sus paredes y techos de colores claros tendrá mejor iluminación y no se sentirá tentado a adquirir más lámparas de las necesarias. 8 Sustituya los aparatos viejos por nuevos, ya que consumen menos energía. 9 Elija la olla a presión para cocinar, ya que gasta 50% menos que otras ollas porque emplea menos tiempo en la cocción de los alimentos.

10 Una aspiradora consume 1.200 vatios por hora, así que si puede alimentar su espíritu de orden y limpieza ahorraría energía.

11 En el caso de los aires acondicionados, la recomendación es que evite que al aparato le de sol porque tendría que operar más y emplear más energía para hacer su trabajo de enfriar una habitación. Úselo a una temperatura adecuada y en modo ahorro de energía. 12 Programe sus electrodomésticos para que funcionen durante horas determinadas.

Tomado y adaptado de: http://www.vanguardia.com/vida-y-estilo/ola-verde/208541-los-

electrodomesticos-amigos-o-enemigos-del-Medioambiente)

1. de las siguientes fuentes de energía, señala si son renovables o no y convencionales o alternativas FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE/ NO RENOVABLE CONVENCIONAL /ALTERNATIVA

Petróleo

Salto de agua

Viento

Biomasa

Sol

Calor de la corteza terrestre

Carbón

Olas del mar

Uranio

Gas natural

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2. Une cada efecto de la corriente eléctrica con el electrodoméstico que le corresponde

3. Escribe dentro de los cuadros de la columna de la derecha la definición que le corresponde a cada

clase de energía

4. Teniendo en cuenta todo lo leído y desarrollado responde la siguiente pregunta ¿son los

electrodomésticos amigos o enemigos del ambiente? _ _ _

COMPROMISO SOCIAL: Elabora una carta a tus papitos o a tú familia explicándoles la importancia del uso eficiente de los electrodomésticos en el hogar para proteger el ambiente (en el cuaderno)

CONCIENTIZACION SOBRE EL CUIDADO DE LA ENERGIA EN EL PLANETA

LA BOMBILLA PROTESTONA

Érase una vez una bombilla de bajo consumo, que algunas veces cuando la encendían se enfadaba…

El dueño de la casa, el señor González, no entendía el comportamiento de esta bombilla, ya que le habían dicho que duraba mucho tiempo y ahorraría energía.

Pero un día, invitaron a unos amigos a comer a casa, que se llamaban Roberto e Isa. Era un día bastante soleado, pero sin embargo, la familia González tenía encendidas todas las luces del salón para así tener más luz a la hora de comer, y entre todas las bombillas encendidas, estaba incluida la bombilla protestona.

Roberto se dio cuenta de que la bombilla tenía cara de enfadada, y se apagaba y se encendía continuamente, entonces preguntó: “oye González, me parece que tu bombilla está enfadada, ¿lo has notado?!“.

Entonces, el señor González le respondió: “cada vez que la encendemos se enfada y se apaga, no sé por qué lo hace, ya que la compramos hace muy poco…”.

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De repente, Roberto se dio cuenta de qué era lo que le pasaba a aquella bombilla, así que dijo: “ya sé por qué vuestra bombilla se apaga… Lo que realmente le enfada, es que la enciendan cuando hay luz del sol, porque están consumiendo electricidad de forma innecesaria”.

Continúo Roberto diciendo: la actitud de Ustedes se debe a la falta de conciencia social de los seres humanos sobre el ahorro energético e hídrico. Debemos aprender que son muchas las alternativas para ahorrar estos dos recursos tan

importantes para los seres humanos como son: mantener apagados los

electrodomésticos no se estén usando y apagar lo bombillos cuando no hay nadie

en la habitación y mientras haya luz del sol, cerrar la llave del agua mientras te

enjabonas el cuerpo o cepillas tus dientes, usar la lavadora llena para evitar el gasto

de agua y energía por pequeñas cantidades de ropa.

Fue entonces, cuando los González entendieron que hay que controlar el

consumo de energía y agua en el hogar, pues así ayudarán al cuidado de la

naturaleza y gastarán menos dinero en electricidad y agua, contribuyendo a la

protección de nuestro mega-ecosistema la Tierra.

Así que, apagaron las luces, y siguieron comiendo con la luz del día, y la bombilla a la que llamaron “la bombilla protestona” se puso muy feliz y sonriente.

a) ¿Por qué la bombilla estaba enojada?

b) ¿Por qué le llamaron la bombilla protestona?

c) ¿Qué ventajas tiene el uso de bombillos ahorradores en nuestro hogar?

d) ¿Cómo podemos ahorrar agua y energía al mismo tiempo en nuestro hogar?

e) ¿Cómo favorece en el hogar el ahorro de energía o agua?

f) Además del uso de bombillas ahorradoras menciona 5 formas de ahorrar agua y energía

en nuestros hogares y 5 formas de ahorrar agua y energía en la escuela

Ahorro de agua en el hogar Ahorro de energía en el hogar

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Ahorro de agua en la escuela Ahorro de energía en la escuela