Ciències de la naturalesa

Física i química

3rES

O

SOLUCIONARI DELLLIBRE DE L’ALUMNE

3

Per començar

pàgina 7

1. No. Les dues mesures són correctes, però la ba-lança de laboratori és més precisa.

2. No. Qualsevol mesura presenta un error.

3. Mesurar: Avaluar la quantitat (d’una cosa) per com-paració amb una unitat.

Es poden mesurar la llargària, la massa, la tempe-ratura, etc. La felicitat, però, no es pot mesurar, jaque no existeix una unitat per comparar-la ni unmètode per avaluar el seu valor.

1. Etapes del mètode científic

pàgina 8-9

1. Aquesta afirmació té coherència lògica i es pot sot-metre a una comprovació empírica, per la qual co-sa pot constituir una hipòtesi científica vàlida, mal-grat que seria refutada per la comprovacióexperimental.

2. Resposta model: Agafar un bloc de fusta i engan-xar-hi un dinamòmetre. Mesurar amb el dinamò-metre la força que cal exercir sobre el bloc perquèes posi en moviment sobre superfícies de rugosi-tat diferent: suro, fusta, plàstic, metall i gel.

2. Les magnituds físiques i les seves unitats

pàgina 10

3. Resposta model: es poden mesurar: la massa, eltemps i la temperatura.

No es poden mesurar: la dolçor, la suavitat i la fun-cionalitat.

4. a) Unitat: km; valor numèric: 1,5. Magnitud: longi-tud.

b) Unitat: mg; valor numèric: 45. Magnitud: massa.

c) Unitat: h; valor numèric: 3. Magnitud: temps.

d) Unitat: ºC; valor numèric: 25. Magnitud: tempe-ratura.

5. a) m3 b) 1 000 kg c) 0,000000000011 m

6. a) 2,3 · 1010 m

b) 4,5 · 10–2 A

c) 0,42 · 10–15 kg

d) 56,5 m2

3. Els instruments de mesura.

Sensibilitat i precisió

pàgina 11

7. Precisió: ± 0,1 mL; ± 0,0001 L

8. a) 0,08 nm b) 8 · 10–11 m

4. Xifres significatives

pàgina 12

9. El primer és un regle amb més precisió. La prime-

ra mesura té tres xifres significatives i la segonanomés dues.

10. 3,76 g

11. a) 8,8

b) 3

12. 586 cm2

5. Errors de mesura

pàgina 13

13. L’error absolut es mesura amb la mateixa unitatamb què s’ha realitzat la mesura. L’error relatiu ésun nombre sense unitats.

14. a) Falsa. b) Vertadera.

15. 163 cm. ea = 1; er = 0,61 %.

6. Organització i anàlisi de dades

experimentals

pàgina 14

16. a) Certa.

b) Certa.

c) Falsa.

d) Certa.

17. a) i b)

c) 1,2 m/s

d) 3,6 m; 5,4 m

Mapa conceptual

pàgina 15

18. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: errors, conclu-sions, xifres, accidentals, unitats.

19. Errors sistemàtics i accidentals. Amb repeticionsde l’experiment i amb comprovacions dels aparellsde mesura i amb l’entrenament per al seu maneig.

20. Mitjançant experiments de laboratori.

21. Per mitjà de xifres significatives acompanyadesd’unitats.

Ciència pas a pas

pàgina 16

22. a) 217,50 g b) 287,35 cm3

1. INTRODUCCIÓ AL MÈTODE CIENTÍFIC

Temps (s)

Des

plaç

amen

t (m

) 76543210

0 1 2 3 4 5 6

4

23. a)

b) k = 7,8 g/cm3

Al laboratori

pàgina 17

24. 20 mL i 0,1 mL

25. 0,1 mL

26. 0,1 mL

27. Resposta experimental.

Activitats d’aplicació

pàgina 18

28. De l’alçada.

29. 10–4 < 0,001 < 103 < 10 000

30. a) 57 200 m

b) 0,006 kg

c) 7 410 cm3

d) 0,07652 g/cm3

31. a) 0,0000000024

b) 63000

c) 0,006874

d) 8 060 000 000

32. a) 6 · 10–3 m

b) 2,47 · 102 kg

c) 5 · 10–5 m3

d) 3 · 10–8 m/s

33. a) 2,3·101

b) 6,3· 10–7

c) 6,75· 1012

d) 1,23· 10–11

34. a) 5,3 mm

b) 0,6 Mm

c) 7 �m

d) 9,23 km

35. a) 31 536 000 s

b) 0,25 kg

c) 250 m

d) 1 m3

36. a) 8,5 · 106 m

b) 5 · 10–5 kg

c) 3,5 · 10–2 s

d) 2 · 105 kg

37. a) 27,55 s

b) 0,07 m

c) 7,24 kg

d) 0,46 A

38. a) Màxim dos decimals: 26,20.

b) Màxim un decimal: 8,7.

c) Màxim un decimal: 3,7.

39. a) Tres.

b) Una.

c) Quatre.

d) Tres.

40. Precisió del metre de modista: 0,5 cm; precisió delregle: 0,1 cm.

L’objecte mesura, segons el metre de modista: 4 ±0,5 cm; i, segons el regle: 4 ± 0,1 cm.

41. a) 0,95 mm

b) 0,95 ± 0,01 mm

Activitats de síntesi

pàgina 19

42. a) Sí, perquè és una conjectura versemblant sus-ceptible de ser comprovada experimentalment.

b) No, perquè no es pot comprovar experimental-ment.

c) No, perquè és una afirmació sense contingut in-formatiu i que no explica res, ja que és certasempre.

d) Sí, perquè és una conjectura versemblant sus-ceptible de ser comprovada experimentalment.Una altra cosa és que sigui rebutjada experi-mentalment.

e) No, perquè no es susceptible de ser rebutjadaexperimentalment: sempre es pot argumentarque si no s’ha vist la fusió del gel és perquè nos’ha observat prou de temps.

43. a) Variable independent: pressió; variable depen-dent: volum; variable controlada: temperatura.

b) Variable independent: temperatura; variable de-pendent: volum; variable controlada: pressió.

c) Variable independent: longitud; variable depen-dent: resistència elèctrica; variable controlada:gruix.

d) Variable independent: velocitat del vent; variabledependent: grau d’humitat de l’aire; variablecontrolada: temperatura.

44. Depèn de l’altura de l’aigua per sobre del forat, dela grandària i la forma del forat.

45. Resposta model: Es poden agafar diversos reci-pients plens d’aigua sempre fins a la mateixa altu-ra, fer un forat de grandària diferent a la mateixa al-tura en tots els recipients. Es pot mesurar el tempsque triguen a buidar-se cada un dels recipients icomprovar si depenen de la grandària del forat desortida de l’aigua.

Volum (cm3)

Mas

sa (g

)

200

150

100

50

0

5 10 15 20 250

5

46. 1,02 L

47. a) 5,3 · 10–8 kg

b) 6,73 · 105 m3

c) 5,89 · 109 w

d) 5 · 10–3 A

48. a) 33 m/s

b) 1000 kg/m3

c) 0,35m3/m2

d) 25 kg/m3

49. Precisió: 0,1 ºC. Mesura: 37,3 ± 0,1 ºC.

50. a) 15,24 b) 258,5

51. a) 4

b) 2

c) 2

d) 3

52. a) Errors absoluts: 0,4 cm, 0,3 cm, 0,5 cm: errorsrelatius: 0,33 %, 0,25 %, 0,42 %.

b) 119,3 cm

c) 119,5 cm

53. a) 0,97 mm

b) 0,97 ± 0,1 mm

54. a) P = 53,7Tb)

Activitats d’aprofundiment

pàgina 20

55. a) 36,5 ± 0,1 ºC

b) 0,4 ± 0,1 A

c) 24,08 ± 0,01 s

56. a) Una paràbola.

b) 36 m; 100 m

c)

Autoavaluació

pàgina 20

1. Formulació d’hipòtesis.

Disseny d’experiments.

Establiment de lleis i teories.

2. a) mg

b) kg

c) �g

d) g

3. c.

4. a.

5. a) Falsa.

b) Vertadera.

6. a.

7. a) Vertadera.

b) Falsa.

Revista de ciència

pàgina 21

1. Resposta oberta.

2. «Fer experiments mentals»

3. Sistema de posicionament global.

4. Resposta model: Significa que, a l’Univers, a l’es-pai, la velocitat de la llum és sempre constant, novaria mai, mentre que altres variables, com l’espaio el temps, sí que varien i són relatives (el temps,per exemple, no transcorre a la mateixa velocitatper a un observador que està quiet que per a unque s’estigui desplaçant a una certa velocitat).

5. Resposta model: Perquè molts aparells i ginys utilit-zen les variables de temps, espai i velocitat de la llumper a les seves funcions i, per evitar errors, cal quetinguin en compte l’efecte de la relativitat del temps.

6. Podeu animar els alumnes a pensar en aquelles ca-pacitats que, sense dependre dels coneixementscientífics que es tinguin, ens ajuden a formularhipòtesis i teories. Podeu explicar que la imagina-ció ens ajuda a fer conjectures sobre el que potpassar en un experiment. Les hipòtesis, de fet, nodeixen de ser el resultat d’un procés d’imaginar elfutur o de fer prediccions sobre l’objecte del nos-tre estudi...

TIC: L’enllaç us adreçarà a la pàgina web de la re-vista Eureka. Trieu l’idioma (català o castellà) i feuclic a «articles» i després a la pestanya que duu elnom de «tecnologies». D’entre els articles que s’o-fereixen, trieu el que es titula «El món desprésd’Einstein», en què s’esmenten i s’expliquen elsaparells i objectes que han estat ideats i perfeccio-nats gràcies a les aportacions que Einstein va feren el seu moment al món de la física i de la tecno-logia: satèl·lits, làsers, càmeres digitals...

P (atm) 1 2 3 4 5

T (K) 53,7 107,4 161,1 214,8 268,5

e (m) 0 4 8 36 64 100

t (s) 0 1 2 3 4 5

6

Per començar

pàgina 23

1. Perquè el gel és un sòlid i té forma pròpia.

2. El vapor d’aigua no es manté al recipient perquè ésun gas i els gasos es difonen ocupant tot el volumdisponible.

3. Sòlid: estat de la matèria en què les partícules queel componen, a causa de les forces de cohesió, esmantenen molt a prop, i per això tenen una formafixa.

Líquid: estat de la matèria en què les partículesque el componen, sotmeses a forces de cohesiófebles, tenen un cert grau de llibertat per moure’s.

Gas: estat de la matèria en què les partícules queel componen estan poc lligades per les forces decohesió, la qual cosa permet que es moguin lliura-ment.

1. Els sistemes materials

pàgina 24

1. Sistemes materials: full de paper, imant, butà, rocamagnètica. Propietats: gust amarg, magnetisme.

2. La massa i el volum són propietats generals queno permeten diferenciar les substàncies que cons-titueixen els sistemes materials.

La duresa i la conductivitat són propietats específi-ques dels sistemes materials i permeten identifi-car les substàncies que els componen. A vegades,però, no n’hi ha prou amb conèixer una propietatespecífica, ja que aquesta pot coincidir en dife-rents tipus de substàncies.

3. La massa.

2. Massa i volum

pàgina 25

4. a) Generals.

b) Quilogram. kg

c) Volum. m3

5. No.

6. 3 mL. El volum de la peça equival al volum d’aiguadesplaçat.

3. La densitat dels cossos

pàgina 26

7. 194 kg

8. 0,1 m3

9. 2,7 g/cm3 = 2700 kg/m3. Alumini.

4. Estats d’agregació de la matèria

pàgina 27

10. La pressió exterior és més baixa que la pressió in-terior i, en sortir la substància, baixa la pressió i el

combustible es transforma en vapor, que és l’estatfísic en què es troba a pressió atmosfèrica.

11. No tenen forma fixa, són compressibles, es difo-nen.

12. a) La farina no es pot considerar un fluid malgratque adopti la forma del recipient. Adopta la for-ma del recipient perquè la mida de les partículesés molt petita i poden ocupar tot el volum dis-ponible.

b) La sal tampoc no es pot considerar un fluid en-cara que pugui sortir pels forats d’un saler. Per-què la sal surti pels forats cal que la mida de lespartícules sigui més petita que la dels forats delsaler, però no poden sortir per si mateixes.

13. La a és falsa i la b vertadera. Tots els sistemes ma-terials ocupen un lloc a l’espai però no tots tenenforma pròpia.

La c és correcta, malgrat que la propietat específi-ca duresa només és aplicable en estat sòlid.

5. La teoria cineticomolecular

pàgina 28

14. a) Sòlids; líquids; gasos; moviment.

b) Allunyades, febles.

15. El gasós. El gasós. Perquè les forces d’atracció en-tre les partícules que formen els gasos són moltfebles i aquestes estan molt separades.

16. a) Falsa. Els xocs entre partícules són elàstics i nose’n perd energia. Amb el pas del temps, el glo-bus es va desinflant perquè el gas escapa lenta-ment a través de petits porus de la goma.

b) Vertadera. En augmentar la temperatura, aug-menta la velocitat mitjana de les molècules iamb ella tota l’energia cinètica. Llavors, la inten-sitat i la freqüència dels xocs són més gransamb la qual cosa augmenta la pressió. En trac-tar-se d’un globus, que té les parets elàstiques,si a l’interior del globus hi ha més pressió queen l’exterior, les parets s’expandeixen fins aigualar les pressions, el globus s’infla i pot arri-bar a explotar.

6. Canvis d’estat

pàgina 29

17. a) Vaporització (Evaporació).

b) Fusió i solidificació.

c) Sublimació.

d) Solidificació.

e) Vaporització (Evaporació).

18. En escalfar els cristalls de iode, sublimen i estransformen en vapor, que ascendeix pel vas. El va-por troba la superfície freda del fons del matràs i estorna a sublimar, aquesta vegada de forma regres-siva, i novament apareixen els cristalls de iode en-ganxats al fons del matràs.

2. ELS SISTEMES MATERIALS

7

19. Prèviament cal considerar que la vaporització potdur-se a terme de dues maneres: evaporació i ebu-llició.

a) Vaporització, considerant només l’ebullició.

b) Vaporització (evaporació) i ebullició.

c) Vaporització, considerant només l’evaporació.

d) Vaporització, considerant només l’ebullició.

e) Vaporització (evaporació) i ebullició.

7. Les temperatures de fusió i ebullició

pàgina 30

20. a) 0 ºC; 100 ºC.

b) Estat; constant.

21. 11 704 J

22. La calor latent de solidificació és l’energia allibera-da al medi extern, que l’envolta, quan 1g desubstància, en estat líquid i a la temperatura de fu-sió, passa a l’estat sòlid a la mateixa temperatura.

8. Interpretació cinètica de la temperatura

i la pressió

pàgina 31

23.

24. El funcionament de l’olla de pressió es justifica pelsegon cas, canvi de temperatura a volum constant.Quan augmenta la temperatura, a volum constant,augmenta l’energia cinètica de les partícules, pertant, augmenten la intensitat i la freqüència delsxocs i, en conseqüència, la pressió augmenta.

9. Interpretació cinètica dels canvis d’estat

pàgina 32

25. En un recipient tancat, el volum és constant. Si latemperatura no augmenta, s’assoleix un equilibride forma que el nombre de partícules que passena l’estat gasós, en xocar amb les parets del reci-pient, perden energia i tornen a l’estat líquid.

26. Si en tots dos casos la temperatura és la mateixa,significa que s’ha duplicat la pressió en el segonèmbol, per la qual cosa es divideix el seu volumper la meitat ja que totes dues magnituds (pressiói volum) són inversament proporcionals:

P · V = constant.

10. Sistemes materials homogenis i

heterogenis

pàgina 33

27. Un sistema heterogeni.

28. No necessàriament. Per exemple, la mescla d’ai-gua (sistema material homogeni) amb oli (sistemamaterial homogeni) origina un sistema material he-terogeni; també en el cas d’una mescla d’aigua(homogeni) amb alcohol (homogeni), origina tambéun sistema homogeni.

29. Si la temperatura no és gaire alta, el sistema és ho-mogeni, però si augmenta la temperatura o s’obrel’ampolla és heterogeni.

11. Les mescles heterogènies

pàgina 34

30. a) Si és aigua recollida de la pluja és homogènia,però si es recull d’una riera o d’un torrent és he-terogènia.

b) És una mescla heterogènia. La recomanació del’agitació està justificada per aconseguir una dis-tribució més homogènia de tots els componentsen el moment de l’administració.

31. Una suspensió.

12. Mètodes de separació de mescles

heterogènies

pàgina 35

32. Posem la mescla en un got amb aigua. Així, acon-seguim que les serradures surin i podem separar-les. A continuació, remenem la barreja per tal quela sal es dissolgui. Ara, podem separar la sorra perfiltració. Finalment, per evaporació podem recupe-rar la sal.

Comproveu que l’esquema reculli els mètodes deseparació emprats.

33. Com que es tracta de líquids immiscibles, els po-dem separar amb un embut de decantació. Primersortirà el tetraclorur de carboni, que és el mésdens, després, l’aigua i finalment, l’oli, que és elmenys dens.

34. Es tracta d’una mescla heterogènia i pot separar-seper filtració, sedimentació i centrifugació.

35. A l’aire hi ha partícules en suspensió que en barre-jar-se amb la gasolina poden obturar algun disposi-tiu del motor. Per això es neteja l’aire d’aquellespartícules que hi hagi en suspensió.

13. Sistemes materials homogenis

pàgina 36-37

36. Per disgregar una xarxa cristal·lina sòlida, les partí-cules del dissolvent entren en interacció amb lespartícules del sòlid i estableixen forces atractivesque les arrenquen de la xarxa. Com més dividit es-tigui el sòlid, més superfície de contacte hi hauràamb el dissolvent, més partícules susceptibles dedissoldre’s i més rapidesa de dissolució.

37. En dissoldre’s una substància en l’altra, les partícu-les de la primera es recol·loquen en els buits dei-xats per la segona, amb la qual cosa es poden pro-duir reajustaments de volum. És a dir, que el volumde dues substàncies que es dissolen no és la su-ma dels volums de totes dues.

Substància Tf Teb

Oxigen 54,15 K 90,15 K

Amoníac 195,15 K 239,15 K

Sal comuna 1 074,5 K 1 686,15 K

Mercuri 234,15 K 630,15 K

Wolfram 3 660,15 K 5 800,15 K

8

38. L’ebullició comença a 90 ºC, temperatura a la qualva desapareixent l’etanol. Però aquesta temperatu-ra no roman constant sinó que augmenta progres-sivament fins als 100 ºC, a mesura que va desapa-reixent l’alcohol i es concentra més en l’altrecomponent de la mescla, l’aigua. És un comporta-ment característic de les mescles i permet distin-gir-les de les substàncies pures.

39. Es tracta d’una solució.

40. D’una dissolució.

14. Separació dels components d’una

dissolució

pàgina 38

41. En la cristal·lització i la destil·lació.

42. Deixar que l’aigua s’evapori a temperatura am-bient.

43. Realitzar la destil·lació del vi. El primer en evaporar-se és l’alcohol, que travessa el refrigerant on escondensa.

44. Resposta model: La cromatografia és una tècnicaque permet la separació dels components d’unamescla o dissolució.

15. Substàncies pures: elements i compostos

pàgina 39

45. El sistema a és un element que no es pot des-compondre.

El sistema b és un compost, format per dos tipusde partícules, les quals poden separar-se i formardues substàncies pures diferents.

46. Un compost és una substància que es pot des-compondre en d’altres més simples. Un elementno es pot descompondre en d’altres substànciesmés simples.

16. Un compost no és una mescla

pàgina 40

47. a) En escalfar, el sòlid canvia d’estat però no esdescompon. Tampoc no es descompon amb elpas del corrent elèctric, ja que en refredar-se tor-na al seu estat inicial. Per tant, es tracta d’unelement.

b) El clorat de potassi es descompon per efecte dela calor en dues substàncies diferents (clorur depotassi i oxigen). Per tant, es tracta d’un com-post.

48. a) Es tracta d’una mescla heterogènia en què cadasubstància manté les seves propietats. Noméss’aprofiten les propietats magnètiques de l’un ide l’altre, la qual cosa no afecta l’estructura ínti-ma de les substàncies.

b) En escalfar el sulfur de ferro, aquest pateix unadescomposició que fa que el compost desapa-regui i es transformi en dues substàncies noves(elements).

Mapa conceptual

pàgina 41

49. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: propietats, ho-mogenis, dissolucions, compostos, químics.

50. Sòlid, líquid i gas.

51. Mescles homogènies.

52. Les dissolucions són sistemes materials homoge-nis formats per més d’un component; les substàn-cies pures són sistemes materials homogenis for-mats per un sol component.

Els compostos són substàncies pures que es po-den transformar en d’altres de més senzilles. Elselements són substàncies pures que no es podentransformar en d’altres de més senzilles.

Ciència pas a pas

pàgina 42

53. a) Les partícules de l’entorn del glaçó, amb mésenergia, xoquen amb les partícules del glaçó, ce-deixen part de la seva energia i això permet queles partícules del glaçó passin a l’estat líquid,que es van fonent poc a poc.

b) En posar-hi el tap, es comprimeix l’aire i aug-menta el nombre de xocs de les partícules con-tra les parets, i per tant augmenta la pressió.Quan s’arriba a un límit de compressió, el volumroman constant i, aleshores, els xocs contra lesparets produeixen un augment de temperatura il’aire s’escalfa.

54. a) Es tracta d’una sublimació, és a dir, les partícu-les més superficials d’un sòlid passen a l’estatgasós.

b) Es tracta d’una vaporització, és a dir, les partícu-les que componen el líquid del recipient passena l’estat gasós.

Al laboratori

pàgina 43

55. 80 ºC

a) Fon; temperatura; punt; fusió; solidificació.

b) 80 ºC

56. Perquè la temperatura de fusió d’una substànciaés una propietat específica d’aquesta substància.

Activitats d’aplicació

pàgina 44

57. a) Color gris; conductor del corrent elèctric i de lacalor; és dúctil; és mal·leable; no és fràgil; ésdur; aguanta esforços i té una densitat elevada.

b) En ser dur i suportar grans esforços, serveix perfer eines: martells, claus, estenalles, etc. En serdúctil i mal·leable s’aplica en la fabricació de fil-ferro, i com que és bon conductor de la calor elfa apropiat per fabricar estris de cuina, com cas-soles, paelles...

c) Color, duresa, ductilitat, mal·leabilitat, fragilitat,conductivitat elèctrica i calorífica, densitat, tena-citat.

9

58. a) Falsa. Hi ha líquids molt densos, com el mercu-ri.

b) Vertadera. 1 L equival a 1 dm3 = 1 000 cm3 quecontenen 13 600 g = 13,6 kg.

c) Falsa, ja que 1 mL equival a 1 cm3.

59. 89,9 g

60. a) 0,85 g/mL

b) En escalfar el matràs el líquid es dilata fins a unvolum de 258 mL. Atès que la massa no canvia,necessàriament canviarà la densitat, que ara ésde 0,82 g/mL.

61. b.

62. L’aigua prové del vapor d’aigua que conté l’aire,que es condensa sobre l’ampolla freda.

63. a) 298 K; 263 K; 473 K.

b) 727 ºC; –273 ºC; 0 ºC.

64. A 1 000 ºC, sòlid, ja que està per sota de la tem-peratura de fusió.

A 2 400 ºC, sòld, ja que està per sota de la tempe-ratura de fusió.

A 3 000 ºC, gasós, ja que està per sobre de la tem-peratura d’ebullició.

65. 1 805 760 J = 1 805,76 kJ

66. El a, ja que les partícules es troben repartides ho-mogèniament per tot l’espai disponible i les distàn-cies entre elles són grans.

67. En submergir l’ampolla en aigua freda, disminueixla temperatura de l’aigua, disminueix l’energia deles molècules d’aigua, per tant, també la pressió iaquesta disminució provocarà la deformació del re-cipient.

68. a) És incorrecta perquè hi ha sistemes homogenis,les dissolucions, que no són substàncies pures.

b) És incorrecta perquè hi ha substàncies pures,els elements químics, que no són compostos.

c) Correcta.

d) És incorrecta perquè els elements que formenun compost sempre estan en una proporció de-finida.

69. Grandària de la partícula � filtració.

Densitat � decantació, sedimentació.

Temperatura d’ebullició � evaporació, destil·lació.

Solubilitat � dissolució cristal·lització.

Velocitat de difusió � cromatografia.

Activitats de síntesi

pàgina 45

70. Al brou que està bullint, s’està produint un canvid’estat, la vaporització, el líquid està passant a gas,que és la flaire que ens arriba al nas. En aquest cases produeix una absorció d’energia, que la submi-nistra el foc de la cuina.

Al got d’aigua amb glaçons s’està produint un altrecanvi d’estat, la fusió, el gel que és sòlid està pas-sant a líquid. En aquest cas també es produeix una

absorció d’energia, que la subministra l’aigua líqui-da que en baixa la temperatura.

Finalment, al lavabo s’està produint una sublima-ció, és a dir, el sòlid de l’ambientador està passanta l’estat gasós, les partícules del qual també ensarriben a les fosses nasals. També en la sublimaciós’absorbeix energia, que procedeix de l’aire del’ambient.

71. a) a i b.

b) El gràfic a correspon a la fusió i el gràfic b a lasolidificació.

c) En tots dos casos és 5 ºC.

72. a) D.

b) A.

c) C.

d) B.

73. a) Són líquids immiscibles i es poden separar mit-jançant un embut de decantació. L’aigua, mésdensa, surt primer.

b) Es dissol la mescla en aigua: la sal passa a la dis-solució i la sorra no. Per filtració se separa la so-rra. Evaporant es recupera la sal.

c) Es filtra per separar la sorra, que no s’haurà dis-solt ni en aigua ni en acetona. Després, mit-jançant una destil·lació fraccionada es recuperal’acetona en la primera fracció. La resta és unadissolució de sal en aigua que s’evapora i es re-cupera la sal.

També es pot recuperar l’aigua separadamentcontinuant la destil·lació fins a recollir les frac-cions d’acetona i aigua. En el fons del matràs hihaurà quedat la sal.

74. Posaria la mescla de iode i sal en un càpsula deporcellana o qualsevol altre recipient que es puguiescalfar. Sobre aquest recipient posaria un vidreque el tapés parcialment i escalfaria suaument elrecipient per aconseguir la sublimació del iode. A lasuperfície freda del vidre es recollirien els petitscristalls de iode i a la càpsula romandria la sal.

75. Per demostrar que l’aigua és una substància purapodem fer-la bullir anotant cada cert temps la tem-peratura. Comprovarem que després d’iniciar-sel’ebullició (100 ºC) aquesta temperatura romanconstant, cosa que no passaria si no fos unasubstància pura.

Per demostrar que no és un element sinó un com-post podem provar a descompondre-la mitjançantl’electròlisi. En efecte es descompon en oxigen ihidrogen que es recullen sobre els elèctrodes po-sitiu i negatiu, respectivament.

76. a) La primera taula correspon a una dissolució sali-na perquè la temperatura d’ebullició és més altai no roman constant durant el procés, al contraride la segona taula, típica d’una substància pura.

b) La forma més senzilla de saber-ho (una vegadadescartada la possibilitat de provar-les) és col·lo-car les mostres en dues càpsules de porcellanai evaporar a sequedat. En una càpsula apareixeràuna gran quantitat de residu sec (sal).

10

77. a) En l’evaporació es dona un equilibri: algunes par-tícules de la superfície, quan tenen prou energiapassen a la fase vapor. Altres que es troben enfase gasosa els passa el contrari i es condensen.Però aquest equilibri es pot trencar, precisamentaugmentant la superfície lliure del líquid, amb laqual cosa un nombre més gran de partículestindrà descompensades les seves forces de co-hesió i podran passar a la fase gasosa més fàcil-ment que si el líquid està dintre d’un got.

b) L’evaporació de l’alcohol només és possible ab-sorbint energia (calor) de la superfície en què estroba, per la qual cosa sentim fred a la mà.

c) Les partícules que constitueixen el gas estan encontinu moviment i es difonen per tota l’habita-ció, per la qual cosa al cap de poca estona qual-sevol punt de l’habitació tindrà partícules d’alco-hol.

78. En augmentar la temperatura augmenta la veloci-tat mitjana de les molècules i alhora ella la sevaenergia cinètica. Llavors, la intensitat i freqüènciadels xocs és més gran, amb la qual cosa augmen-ta la pressió. Per compensar aquest augment esnecessari col·locar un pes sobre l’èmbol.

Activitats d’aprofundiment

pàgina 46

79. a) Perquè la pressió es fa molt gran i llavors el geles fon a una temperatura menor.

b) Una vegada ha passat la corda, com que el gelestà a una temperatura menor que 0 ºC, torna acongelar-se, ja que després d’haver passat lacorda torna a estar a la pressió normal.

Activitats d’autoavaluació

pàgina 46

1. c.

2. a) Falsa.

b) Falsa.

c) Vertadera.

3. c.

4. a.

5. b.

6. c.

7. a) Vertadera.

b) Falsa.

8. a) Les suspensions són mescles heterogènies.

b) Vertadera.

c) Les suspensions són mescles heterogèniesd’un sòlid dispers en un líquid.

9. d.

10. a) Homogènies.

b) Dissolvent; solut.

c) Pures.

d) Element.

e) Compost.

Revista de ciència

pàgina 47

1. Resposta oberta.

2. A l’equador, la Terra gira a 1660 quilòmetres perhora, i als pols aquest moviment s’anul·la (0 quilò-metres per hora).

3. A l’equador pesarà 39,8 quilograms, i al pol, 40 qui-lograms.

4. Resposta model: No. La massa no varia, però elpes sí. El pes varia segons la posició en què enstrobem del planeta, mentre que la massa sempreés la mateixa; per tant, pes i massa no sempre te-nen el mateix valor ni són equivalents.

5. De la massa i de la gravetat.

6. Podeu encetar una conversa amb els alumnes so-bre la necessitat d’adoptar unitats de mesura uni-versals. El gran avantatge de consensuar un siste-ma d’unitats igual per a tot el món facilita lacomunicació entre els científics del planeta, que espoden expressar en un mateix llenguatge sensehaver de recórrer a les traduccions o al càlcul d’e-quivalències. Podeu comentar que, d’altra banda,el sistema internacional perjudica, en cera manera,la conservació o la memòria històrica de les tradi-cions de diverses cultures en relació amb les me-sures. Al llarg de la història, cada societat ha de-senvolupat unitats de mesures pròpies (les unces,les milles, les lliures...), que tenen diferents orí-gens i ens proporcionen informacions històriquesimportants (els romans, per exemple, mesuravenles distàncies en milles, que equivalien a 1,48quilòmetres. Podria semblar una mesura absurda,però té una lògica al darrere: una milla romanaequival a 1 000 passes dobles, és a dir, comptantel desplaçament dels dos peus).

TIC: La pàgina web correspon a una miniunitatdidàctica del portal educatiu edu365.com. Podeuanimar els alumnes a treballar-hi (conté activitatssenzilles i molt visuals). S’explica què són la mas-sa, la gravetat i el pes i en què es relacionen aques-tes tres magnituds. El dinamòmetre és un aparellutilitzat per mesurar forces, que ens permet conèi-xer el pes exacte d’un objecte, i no tan sols la mas-sa. La mesura que doni el dinamòmetre per un ob-jecte determinat, per tant, varia segons la gravetata què ens trobem sotmesos.

11

Per començar

pàgina 49

1. Interacció entre dos àtoms o més el resultat de laqual és la formació d’una molècula o d’un agregatmés estable que els àtoms aïllats.

Les propietats de les substàncies depenen de lespartícules que les formen i del tipus d’enllaç ques’hi estableix.

2. Les molècules d’aigua interaccionen amb les par-tícules de les substàncies que s’hi dissolen i afe-bleixen la força d’atracció entre aquestes partícu-les.

3. En el cas de la mescla, es poden separar fàcilmentels seus components, la composició pot ser varia-ble i les propietats estan relacionades amb les delsseus components. Per separar els elements d’uncompost cal utilitzar mètodes més complexes, lacomposició és fixa i les propietats són diferents deles dels seus components.

1. Models atòmics

pàgines 50-51

1. Perquè no explicava la naturalesa elèctrica de lamatèria.

2. Rutherford va llançar partícules alfa, que tenen unacàrrega elèctrica positiva, com si fossin projectilssobre una làmina molt prima d’or. Va observar quela majoria de les partícules travessaven la làminasense desviar-se, però algunes es desviaven i can-viaven de direcció. Per explicar aquests fets, Rut-herford va proposar que la major part de la massade l’àtom estava concentrada en una part molt pe-tita d’aquest i la resta estava buida.

3. Protons, càrrega positiva; neutrons, elèctricamentneutres; electrons, càrrega negativa.

4. Perquè hi ha el mateix nombre d’electrons a l’es-corça que de protons en el nucli.

2. Nombre atòmic i massa atòmica. Isòtops

pàgines 52-53

5. Nombre de protons = nombre atòmic (Z ) = 17

Nombre de neutrons: n = A – Z = 35 – 17 = 18

6. Per a tots tres isòtops: nombre de protons = nom-bre d’electrons = 1

Proti: n = A – Z = 1 – 1 = 0

Deuteri: n = A – Z = 2 – 1 = 1

Triti: n = A – Z = 3 – 1 = 2

7. 6,66 · 10–23 g

8. Perquè els àtoms d’un element químic poden tenirdiferent nombre de neutrons, com el cas dels isò-tops.

3. L’escorça atòmica

pàgines 54-55

11. Nombre de protons = nombre d’electrons = 7

Nombre de neutrons: n = A – Z = 14 – 7 = 7

En el nucli hi ha 7 protons i 7 neutrons.

En l’escorça atòmica hi ha 7 electrons: 2 en la ca-pa K i 5 en la capa L.

12.

13. Al3+

14.

4. La taula periòdica dels elements

pàgines 56-57

15. En la TP proposada per Mendeleiev i Meyer, elselements estaven ordenats segons els valors crei-xents de la seva massa atòmica, de manera que sies disposaven els elements ordenats en files i co-lumnes, els elements de cada columna tenien pro-pietats semblants. La taula, però, presentava algu-nes anomalies, ja que, per tal que els elementsquedessin ben classificats d’acord amb les sevespropietats, en alguns casos calia alterar-ne l’orde-nació segons les masses atòmiques.

16. Els elements químics estan ordenats segons elsvalors creixents del seu nombre atòmic, és a dir,del nombre de protons. Amb aquest criteri els ele-ments queden correctament ordenats d’acordamb les seves propietats i, sobretot, es relaciona laposició en la TP amb l’estructura atòmica.

17. El silici (Si).

18.

3. ELS ÀTOMS I LES SEVES UNIONS

Símbol ZNre.

protonsNre.

neutronsK L M

O 8 8 8 2 6 –

S 16 16 16 2 8 6

Ió ZNre.

protonsNre.

neutronsK L M

Na+ 11 11 12 2 8 –

S2– 16 16 16 2 8 8

Ió/àtomNre.

electrons1a capa 2a capa 3a capa

Cl– 18 2 8 8

Ar 18 2 8 8

K+ 18 2 8 8

Ca2+ 18 2 8 8

12

5. Les propietats dels elements i la taula

periòdica

pàgina 58

19. Sí, perquè el mercuri és un metall i com a tal ésbon conductor de l’electricitat. No, els no-metallsno són bons conductors de l’ectricitat.

20. Perquè no té les propietats característiques de capgrup d’elements.

6. Regularitats dels elements en la taula

periòdica

pàgina 59

21. La mida dels àtoms augmenta en descendir en ungrup, ja que el factor determinant és l’augment delnombre de capes d’electrons que té l’àtom.

22. K > Ca > Mg > Al > B > Ne

7. Per què s’uneixen els àtoms

pàgina 60

23. Perquè per aconseguir l’estabilitat ha de tenir l’es-tructura electrònica del gas noble heli, que nomésté dos electrons a la capa més externa.

24. L’àtom de sodi ha de perdre l’únic electró que téen la seva capa més externa, amb la qual cosa esformarà un ió Na+, que compleix la regla de l’oc-tet: 2 – 8.

A l’àtom de sofre, contràriament, li resulta més fà-cil guanyar dos electrons i formar l’ió S2– per ad-quirir la configuració d’octet: 2 – 8 – 8.

8. Molècules i cristalls

pàgina 61

25. Es tracta d’un cristall, ja que té un nombre variabled’àtoms. Correspon a un element, ja que té totsels àtoms iguals.

26. Es tracta d’una molècula (SO2), ja que té un nom-bre definit d’àtoms. Correspon a un compost, jaque està formada per àtoms diferents.

9. L’enllaç iònic

pàgina 62

27. Iònics: CuCl2, KBr; no iònics: CO2, CCl4, SO3

28. La substància A és un compost amb enllaços iò-nics perquè és soluble en aigua, quan es dissolcondueix l’electricitat i té un punt de fusió elevat.

10. L’enllaç covalent

pàgina 63

29. Això és degut al fet que els àtoms que formen lamolècula estan estretament units entre si, però lesforces d’unió d’unes molècules amb les altres sónmolt febles. És a dir, emprant expressions del mo-del cinètic, les forces de dispersió són més gransque les d’atracció.

El diamant és sòlid perquè la seva estructura co-rrespon a una xarxa cristal·lina covalent, extrema-ment estable, que necessita una temperatura moltalta per fondre’s.

30. Enllaç iònic: KCl, Na2S.

Enllaç covalent: SiO2, Br2.

31. Molècula de clor Molècula de clorur d’hidrogen

•• •• ••• Cl • • Cl • H• • Cl ••

•• •••

•• •

11. L’enllaç metàl·lic

pàgina 64

32. a) Sí, perquè el coure és un metall i els metalls sónbons conductors de la calor.

b) No, ja que les substàncies iòniques no són bo-nes conductores de la calor en estat sòlid, peraixò són sòlides a temperatura ambient i tenenpunts de fusió molt elevats.

33. a) La xarxa iònica té ions de signe diferent (anionsi cations). La xarxa metàl·lica està formada perun sol tipus d’àtoms que cedeixen els seus elec-trons a la xarxa. Els corresponents ions positiusocupen els nusos de la xarxa. És a dir, tots elsions són positius i iguals.

b) Resposta model. La propietat de la conductivitatelèctrica permet diferenciar tots dos tipus dexarxes: la xarxa metàl·lica és conductora i la xar-xa iònica no ho és. Per comprovar-ho, es cons-trueix un circuit elèctric amb una pila, uns elèc-trodes i una bombeta. Es col·loca en unacàpsula de porcellana una mostra de cada sòlidi s’hi introdueixen els elèctrodes connectats auna pila. Es tanca el circuit per comprovar siexisteix pas de corrent elèctric.

12. La massa molecular. Càlculs amb fórmules

13. La composició centesimal

pàgina 65-66

34. Massa molecular: 342 u = 5,68 · 10–25 kg/molècu-la.

35. N: 82,4 %; H: 17,6 %.

36. 18,8 g de plata.

Mapa conceptual

pàgina 67

37. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: àtoms, nucli, co-valent, electrons, gasos nobles.

38. Protons i neutrons, en el nucli, i electrons en l’es-corça.

39. Enllaç iònic, covalent i metàl·lic.

40. Metalls, semimetalls, no-metalls, gasos nobles.

Ciència pas a pas

pàgina 68

41. a) El fluor.

b) En general, dins d’un grup, disminueix l’electro-negativitat a mesura que es descendeix en elgrup. L’electronegativitat augmenta quan s’a-vança en un període.

13

Al laboratori

pàgina 69

42.

Substàncies iòniques: sal comuna, hidròxid de so-di, clorat de potassi.

Substàncies amb enllaços covalents: quars, alco-hol, tetraclorur de carboni.

Substàncies metàl·liques: coure.

43. Perquè l’aigua de l’aixeta conté sals en dissolució ipot ser conductora de l’electricitat. Si es fes serviraigua de l’aixeta, la conductivitat seria deguda a lessals dissoltes i no es podria conèixer si la conduc-tivitat és deguda a la substància que s’ha d’analit-zar.

Activitats d’aplicació

pàgina 70

44. a) Falsa. Els àtoms proposats per Dalton (que sónla matèria més elemental) són neutres.

b) Falsa. El neutró és elèctricament neutre.

c) Vertadera. Els experiments de Rutherford ho de-mostren.

d) Falsa. El nombre atòmic és el nombre de pro-tons.

45. Model atòmic amb un nucli positiu amb 5 càrre-gues i 6 neutrons, i dues capes amb 2 càrreguesnegatives a la capa més interna, 3 càrregues a lacapa següent.

46. 126 C: Nombre de protons = nombre d’electrons =

= nombre atòmic (Z) = 6

Nombre de neutrons: n = A – Z = 12 – 6 = 62010 Ne: Nombre de protons = nombre d’electrons == nombre atòmic (Z) = 10

Nombre de neutrons: n = A – Z = 20 – 10 = 102412 Mg: Nombre de protons = nombre d’electrons == nombre atòmic (Z) = 12

Nombre de neutrons: n = A – Z = 24 – 12 = 12

47. 6,64 · 10–25

48. a) 16

b) K: 2 electrons; L: 8 electrons; M: 6 electrons.

49. Tots tenen 10 electrons i la mateixa distribució encapes: 2 electrons en la primera capa i 8 en la se-gona.

50. Tots els ions tenen la configuració de gas noble. ElK+ i el S2– la configuració de l’argó, el Mg2+ la delneó i el Br– la del kriptó.

51. a) Metalls: Potassi, magnesi, coure, estany, plom

b) Semimetalls: germani

c) No-metalls: carboni, oxigen, clor

d) Gasos nobles: neó

52. a) Veritat. Tenen quatre, cinc i sis electrons a la ca-pa més externa i tendeix a captar o compartirelectrons.

b) Fals. L’únic metall és el magnesi i tendeix a ce-dir dos electrons.

c) Veritat.

d) Veritat. Un catió és un ió amb càrrega positivaque prové d’un àtom que ha perdut electrons.

53. a) Falsa. Perquè si té dues càrregues negatives tin-dria 9 electrons a la capa més externa.

b) Falsa. Perquè en formar-se la molècula s’asso-leix un estat més estable i per tant l’energia dis-minueix.

c) Vertadera. La formació d’un enllaç està afavoridaper una disminució d’energia i per tant s’assoleixmés estabilitat.

54. a) Falsa.

b) Vertadera.

c) Falsa. En estat sòlid no són conductores, però síque ho són en dissolució o foses.

d) Vertadera.

55. a) Vertadera. L’anió Cl– té vuit electrons a la capamés externa.

b) Vertadera. El catió Ca+ ha perdut dos electrons ité vuit electrons a la capa més externa.

c) Falsa. Quan es comparteixen un parell d’elec-trons es forma un enllaç covalent.

d) Falsa. Estan formades per molècules covalents.

56. a) Enllaç iònic.

b) És soluble en aigua perquè els compostos ambenllaços iònics són solubles en aigua.

57. H2S

Estat físic atemperatura

ambient

Solubilitat en aigua

Conductivitatelèctrica enestat sòlid

Conductivitatelèctrica endissolució

Sal comuna Sòlid Soluble No condueix Condueix

Hidròxid desodi

Sòlid Soluble No condueix Condueix

Clorat depotassi

Sòlid Soluble No condueix Condueix

Quars Sòlid Insoluble No condueix No condueix

Coure Sòlid Insoluble Condueix –

Alcohol Líquid Soluble – No condueix

Tertraclorurde carboni

Líquid Insoluble – No condueix

H

S: :

H

14

O2 •• •• HCl ••• O • • O H • • Cl •

•• • •

•• •• •

CCl4•• ••

• Cl •• •

•

•• • ••• Cl • • C • • Cl ••

•• • •••

••Cl ••

•••

58. FeO < TiO2 < SO3 < Al2O3 < P2O5

59. Ag Cl: 75,26 % Ag; 24,74 % Cl

H2CO3: 3,23 % H; 19,35 % C; 77,42 % O

H2 SO4: 2,04 % H; 32,65 % S; 65,31 % O

Activitats de síntesi

pàgina 71

60.

61.

62. Electrons; capa; cations. 1; dos.

63. Electrons; anions. Vuit; capa; dos.

64. a) 1: Neó (Z = 10); 2: Argó (Z = 18)

b) 1: Na+ (Z = 11); 2: Cl– (Z = 17)

65. El clor (Z = 17) adquireix la configuració del gas no-ble argó si guanya un electró: Cl–

El magnesi (Z = 12) adquireix la configuració delgas noble neó si perd dos electrons: Mg2+.

El potassi (Z = 19) adquireix la configuració del gasnoble argó si perd un electró: K+.

66.

67. a) Àcid nítric: 1 àtom de nitrogen, 3 àtoms d’oxi-gen, 1 àtom d’hidrogen. HNO3

Etanol: 2 àtoms de carboni; 6 àtoms d’hidrogen,1 àtom d’oxigen. C2H6O

b) Massa molecular: HNO3: 63 u; C2H6O: 46 u.

c) HNO3: 1,6 % H; 22,2 % N; 76,2 % O; C2H6O: 13%H; 52,2 % C; 34,8 % O

68. CO: 42,9 % C i 57,1 % O.CO2: 27,3 % C i 72,7 % O.

69. (NH4)2 SO4: 21,2 % N; (NH4)3 PO4: 28,2 %

70. H2S

71. Compost A: SO2; compost B: SO3

Activitats d’aprofundiment

pàgina 72

72.

73. a) Tenen diferent nombre de neutrons.

b) Perquè tots tenen el mateix nombre d’electronsa l’escorça electrònica i formaran compostos si-milars a l’aigua quan reacciona amb l’hidrogen

74. A i B són isòtops del mateix element

75. K: 2 electrons; L: 8 electrons; M: 6 electrons.

76. a) Enllaç covalent.

b) NH3 •• H2 H • • H

Activitats d’autoavaluació

pàgina 72

1.

2. c.

3. a, d.

4. Vertaderes: b, c, e.

Falses: a, d.

5. a) Sí, perquè els compostos tenen una composiciócentesimal diferent.

b) Sí, perquè s’uneixen àtoms d’elements nometàl·lics.

c) Sí, perquè és formada per molècules de nitro-gen i hidrogen.

d) No, perquè la suma dels percentatges dels ele-ments que formen el compost no dóna cent.

Nom Símbol Z A Protons Neutrons Electrons

Fòsfor P 15 31 15 16 15

Argó Ar 18 40 18 22 18

Brom Br 35 80 35 45 35

Ió ZNre.

neutronsK L M N

Ca2+ 20 20 2 8 8 –

Br– 35 45 2 8 18 8

Isòtop Nre. màssic Nre. protons Nre. neutrons

Ferro-56 56 26 30

Ferro-59 59 26 33

Nom Símbol Z Protons Neutrons Electrons

Ió sodi Na+ 11 11 12 10

Ió calci Ca2+ 20 20 20 18

Ió clorur Cl– 17 17 18 18 ElementNombreatòmic

Nombremàssic

Protons NeutronsDistribucióelectrònica

He 2 4 2 2 2

Na 11 23 11 12 2, 8, 1

P 15 31 15 16 2, 8, 5

Ca 20 40 20 20 2, 8, 8, 2

Cl 17 37 17 20 2, 8, 7

H

N

HH

15

Revista de ciència

pàgina 73

1. Resposta oberta.

2. L’element 113 (ununtri) i l’element 115 (ununpenti).

3. Noranta mil·lisegons.

4. El bombardeig d’americi 243 amb ions calci 48,dins d’un accelerador de partícules.

5. Resposta model: al fet que són força pesants i queno tenen una esfericitat perfecta.

6. Podeu encetar una conversa amb els alumnessobre els usos dels elements artificials. Podeuexplicar que la creació de nous elements implicatot un procés d’investigació que pot aportar in-formacions molt útils sobre la resta dels ele-ments, és a dir, aquells que es troben a la natu-

ra. Per exemple, la formació dels elements 113 i115 requereix ions de calci, amb la qual cosa calconèixer molt bé aquest element natural per talde procedir al bombardeig en l’accelerador departícules. Podeu posar altres exemples sobreels usos pràctics dels elements artificials: El plu-toni (Pu) s’ha utilitzat en les missions lunars ame-ricanes de l’Apol·lo per alimentar equips sísmics itambé com a combustible nuclear per a plantesd’energia elèctrica i per a armes nuclears. L’ame-rici (Am) s’ha utilitzat com a controlador de l’es-pessor en la indústria del vidre.

TIC: L’enllaç us durà a un article de l’enciclopèdialliure Viquipèdia, en què es dóna la definició de l’ac-celerador de partícules i, a continuació, se n’expli-ca el funcionament. Finalment s’esmenten algu-nes de les seves aplicacions.

16

Per començar

pàgina 75

1. Perquè quan cuinem es formes noves substàncies,es produeix un canvi permanent i perquè cal ener-gia per produir aquest canvi.

2. Que es trenquen alguns enllaços entre les partícu-les de la matèria i es formen nous enllaços.

3. Una reacció és un procés mitjançant el qual una omés substàncies es transformen en unes altres depropietats diferents. L’oxidació del ferro, la combus-tió del gas butà, l’efervescència produïda per uncomprimit dissolt, l’enfosquiment, d’algunes fruitesquan es deixen a l’aire, els processos de cocció, etc.

1. Canvis físics i químics

pàgina 76

1. Es produeix un canvi químic, perquè es trenquenels enllaços entre els àtoms d’oxigen i els d’hidro-gen i es formen nous enllaços entre els àtoms d’-hidrogen i els d’oxigen.

2. El primer és un canvi físic. El tros de carn varia elseu aspecte, però no la seva naturalesa. En recu-perar les condicions inicials, les propietats són lesmateixes. Des del punt de vista molecular ha variatla distància entre les molècules que el formen,però segueixen sent les mateixes.

El segon és un canvi químic. El vinagre és unasubstància nova que té propietats diferents de lesdel vi. Des d’un punt de vista molecular, les molècu-les del vi han trencat els seus enllaços i els àtoms s’-han reorganitzat de manera diferent, formant molè-cules diferents, entre altres, les de l’àcid acètic.

3. Resposta model.

Canvis físics: dilatació d’un metall, moldre cafè, ei-xugament de la roba.

Canvis químics: Un tomàquet es podreix, una llau-na es rovella, un paper es crema.

2. Què passa en una reacció química?

pàgina 77

4. Cal que les molècules es moguin amb l’energia su-ficient i que xoquin en la direcció adequada.

5. És una reacció química perquè, a partir d’unasubstància incicial (un sòlid vermellós) es formendues substàncies amb propietats diferents (un gasi un líquid de color diferent).

3. La conservació de la massa en les reaccions

químiques

pàgina 78

6.

7. a) Podem pensar que pesarà més, perquè ha reac-cionat amb l’oxigen i ha format un òxid que témés massa que el metall originat. Això no con-tradiu la llei de Lavoisier: si sabéssim la massade l’oxigen que ha intervingut en la reacció,comporvaríem que aquesta més la massa delmetall és igual a la massa de l’òxid format.

b) Tampoc és contradictori. En aquest cas, partdels productes de la reacció seran gasosos i, peraixò, les cendres pesen menys. Si es retingues-sin aquest productes, la massa del tronc seriaigual a la de les cendres més la dels gasos.

4. Les equacions químiques i com ajustar-les

pàgina 79

8. No. Una reacció química és un procés que succe-eix, mentre que una equació química és una re-presentació simbòlica i abreujada d’aquest procés.

9. Els subíndexs indiquen el nombre d’àtoms d’unelement que hi ha en una fórmula, que representauna substància.

Els coeficients són factors que introduïm en unaequació química davant de les fórmules dels reactius i dels productes per ajustar el nombred’àtoms de cada element a tots dos costats del’equació.

Els subíndexs no es poden modificar, perquè, enaquest cas, estaríem representant una substànciai una reacció química diferent.

10. a) El diòxid de sofre (gas) reacciona amb l’oxigen(gas) per produir triòxid de sofre (gas).

2 SO2 (g) + O2 (g) � 2 SO3 (g)

b) L’òxid de plom (sòlid) reacciona amb l’amoníac(gas) per produir plom (sòlid), nitrogen (gas) i ai-gua (líquid).

3 PbO (s) + 2 NH3(g) � 3 Pb (s) + N2 (g) + 3 H2O (l)

5. Aspectes energètics de les reaccions

químiques

pàgines 80-81

11. a) Combustió del carboni. És una reacció exotèr-mica perquè s’alliberen 393,5 kJ d’energia.

b) És una reacció endotèrmica perquè calen 180 kJper completar la reacció.

12. a) Es trenquen els enllaços entre els àtoms de car-boni i hidrogen i els àtoms d‘oxigen i es formennous enllaços entre àtoms de carboni i oxigen iàtoms d’hidrogen i oxigen.

b) L’energia alliberada en la formació dels nous en-llaços és més gran que la necessària per al tren-cament dels enllaços del reactius.

13. Són reaccions exotèrmiques.

14. Es considera una procés endotèrmic perquè calenergia per completar el procés. L’energia prové del’energia lluminosa del Sol.

4. LES REACCIONS QUÍMIQUES

Carboni + Oxigen � Diòxid de carboni

12 g 32 g 44 g

4,8 g 6,4 g 11,2 g

17

15. L’energia alliberada és més petita que la necessà-ria per trencar els enllaços del diòxid de carboni iels de l’aigua.

16. Les millors condicions per a un bon creixement deles plantes és la llum blava.

6. La velocitat de les reaccions químiques

pàgina 82

17. Quan s’utilitza carbonat de calci en pols, ja que la su-perfície de contacte entre els reactius és més gran.

18. El ferro s’utilitza com a catalitzador.

Mapa conceptual

pàgina 83

19. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: químics, en-dotèrmiques, temperatura, reactius, massa.

20. Que varia la naturalesa de les substàncies.

21. Mitjançant equacions químiques ajustades.

22. Exotèrmiques i endotèrmiques.

23. De la superfície de contacte dels reactius, la con-centració dels reactius, la temperatura i la presèn-cia d’un catalitzador.

Ciència pas a pas

pàgina 84

24. 365,6 g

25. a) 2 Na + 2 H2O � 2 NaOH + H2

b) 80 g

c) 11,5 g

Al laboratori

pàgina 85

26. a) Nitrat de plata i clorur de potassi. Nitrat de platai bromur de potassi. Nitrat de plata i iodur de po-tassi.

b) Ag(NO3) + KBr � AgBr + KNO3

27. Quan aquests compostos capten l’energia, degudaa l’exposició a la llum, es trenquen enllaços entreel brom i la plata i es formen nous enllaços entreels àtoms de plata. Els dipòsits de plata correspo-nen a les zones fosques de la pel·lícula fotogràfica.

Activitats d’aplicació

pàgina 86

28. És un canvi químic, ja que en els productes l’orde-nació dels enllaços dels àtoms és diferent de ladels reactius.

29. a) És un canvi físic perquè no varia la naturalesa dela substància: segueix sent alcohol.

b) És un canvi químic perquè les substàncies finals(productes) són noves, amb diferents propietatsque les substàncies inicials (reactius).

c) És un canvi químic perquè les substàncies finals(productes) són noves, amb diferents propietatsque les substàncies inicials (reactius).

d) És un canvi físic perquè no varia la naturalesa deles substàncies: segueix sent sucre i aigua.

30. a) Falsa. Si es crema alcohol, les substàncies quees formen són diferents; diòxid de carboni i ai-gua.

b) Certa. En escalfar aigua s’obté aigua en estatgasós.

31. a) És una reacció química perquè la substància fi-nal (Al2O3) és nova, amb diferents propietatsque les substàncies inicials (Al i O2).

b) 4 Al + 3 O2 � 2 Al2O3

32. Es trenquen quatre enllaços C-H de la primerasubstància (metà) i dos enllaços O-O de la segona(oxigen).

Es formen dos enllaços C-O en el primer producte(CO2) i quatre enllaços O-H en el segon (H2O).

33. a) Reactius: Cl2, H2

Productes: HCl

b) Clor, gas; hidrogen, gas.

Clorur d’hidrogen, gas.

c) Cl2 + H2 � 2 HCl

d) + �

34. S’ha format òxid de ferro, i la massa ha augmentat,1,43 g és la massa d’oxigen que ha intervingut enla reacció.

35. a) 4 HCl (g) + O2 (g) � 2 H2O (l) + 2 Cl2 (g)

b) C6H12 (l) + 9O2 (g) � 6 CO2 + 6 H2O (l)

c) 4 KNO3 (s) � 2 K2O (s) + 2 N2 (g) + 5 O2(g)

d) 2 ZnS (s) + 3 O2 (g) � 2 ZnO (s) + 2 SO2 (g)

36. a) Falsa, ja que l’àcid clorhídric no és un àtom.

En la reacció a ajustada, el nombre d’àtoms declor dels reactius ha de ser el mateix que el nom-bre d’àtoms de clor en els productes.

b) Certa.

c) Falsa. En la reacció b hi ha un reactiu i tres pro-ductes.

d) Falsa. En la reacció b, hi ha un reactiu sòlid i unaltre gasós, i en els productes també.

37. No. Els coeficients ens indiquen el nombre demolècules que intervenen en la reacció i no la mas-sa.

38. 2 Na + 2 H2O � 2 NaOH + H2

46 g + 36 g � 80 g + 2 g

39. Exotèrmiques: a, d.

Endotèrmiques: b, c.

40. La reacció és endotèrmica perquè cal energia elèc-trica (electròlisi) per descompondre l’òxid d’alumi-ni.

Activitats de síntesi

pàgina 87

41. 4 molècules de CO reaccionen amb 2 molèculesde O2 per formar 4 molècules de CO2.

2 CO (g) + O2 (g) � 2 CO2 (g)

18

42. a)

Nota. Tot i que, des d’un punt o de vista estricte,és inapropiat parlar de molècules en els compos-tos Ag2S y AgCl, en la pràctica es manté el terme.No obstant això, és més correcte anomenar com aespècies químiques, tant als reactius com els pro-ductes.

b)

43. a) Està correctament ajustada perquè el nombred’àtoms dels reactius és igual al nombre d’à-toms dels productes.

b) 224 g

44. a) La reacció és exotèrmica perquè és una com-bustió.

b) Els constituents són el carboni i l’hidrogen.C8H18

45. x = 160 g de O2; y = 132 g de CO2

46. 280 g de CaO.

47. a) 3,24 g de C.

b) 32,05 g de Sn.

48. S’han trencat els enllaços H-H i Cl-Cl i s’han formatenllaços H-Cl. S’allibera més energia quan es for-men els enllaços.

49. a) Ha augmentat la velocitat de reacció de des-composició.

b) El diòxid de manganès és un catalitzador.

50. a) Mg + H2SO4 � MgSO4 + H2

b) Augmentarà la velocitat de reacció perquè en ferservir pols augmenta la superfície de contacte.

Activitats d’aprofundiment

pàgina 88

51. a) 50 molècules de NO.

b) 180 g de NO.

52. a) 2 NO (g) + 2 CO (g) � N2 (g) + 2 CO2 (g)

b) 2 NO (g) + 2H2 (g) � N2 (g) + 2 H2O (g)

Activitats d’autoavalaució

pàgina 88

1. b, d.

2. c) 2 Fe2O3 � 4 Fe + 3 O2

3. Vertaderes: b, c, d.

Falses: a.

4. a) Exotèrmica.

b) Endotèrmica.

c) Endotèrmica.

d) Endotèrmica.

5. a) Reactius: C4H10, O2

Productes: CO2, H2O

b) gas, gas � gas, líquid

c) Vuit; vuit.

d) 13; molècules; 10.

6. a) CaCO3 (s) � CaO + CO2

b) Endotèrmica, perquè cal subministrar calor per-què es produeixi.

7. c.

8. b.

Revista de ciència

pàgina 89

1. Resposta oberta.

2. És un fenomen físic natural pel qual algunes substàn-cies emeten radiacions ionitzants.

3. Segons quin sigui el teixit exposat a la radiació i ladosi que se n’absorbeixi.

4. Resposta model: Significa que els humans han arri-bat a originar productes, com ara els residus de lescentrals nuclears, que poden emetre radioactivitat.

5. Resposta model: Els isòtops radioactius filtrats alsòl són absorbits per les arrels de les plantes i esdipositen a les tiges i les fulles d’aquestes. Lespersones que s’alimentin d’aquestes plantes o bédels animals que s’han alimentat d’aquestes, hau-ran ingerit una dosi d’aquests isòtops radioactiusque podran fer diverses reaccions dins les cèl·lulesde les persones i causa càncers o altres malalties.

6. Podeu proposar als alumnes de fer una llista a lapissarra sobre els avantatges i desavantatges del’energia nuclear. L’energia nuclear és un tipu d’e-nergia que no produeix emissions contaminants nirequereix l’explotació de recursos naturals, peraixò es diu que és energia neta. D’altra banda, elsresidus que aquesta produeix són extremamentperillosos, ja que són residus radioactius i no espoden eliminar ni reciclar de cap manera. Aquestsresidus s’emmagatzemen i s’acumulen, generantun alt risc d’emetre radiacions radioactives.

TIC: L’enllaç us adreçarà a una pàgina web que es-menta i explica les «regles d’or» per a la protecciódavant les radiacions emeses per alguns aparellsde diagnòsi mèdica.

Equació químicaajustada

Ag2S (s) + 2 HCl (aq) � 2 AgCl (s) +H2S (g)

Molècules 1 molècula de Ag2S reacciona amb 2de HCl per formar 2 molècules deAgCl i 1 molècula de H2S.

Àtoms Reactius: 2 àtoms de Ag i 1 de S (en Ag2S) i 2 de H i Cl, (en HCl).Productes: 2 de Ag i 2 de Cl (en AgCl) i 2 de H i 1 de S ( en H2S).

Equació químicaajustada

2 Fe2O3 (s) + 3 C (s) � 4 Fe (s)+ 3 CO2 (g)

Molècules 2 molècules de Fe2O3 reaccionenamb 3 de C, i donen 4 molècules deFe i 3 de CO2.

Àtoms Reactius: 4 àtoms de ferro i 6 d’oxi-gen (en Fe2O3) i 3 àtoms de C. Productes: 4 àtoms de ferro i 6 de O i 3 de C (en CO2).

19

Per començar

pàgina 91

1. Resposta model: llamps, descàrregues d’electrici-tat estàtica (descàrrega a una altra persona, guspi-res d’un jersei quan ens el traiem a la foscor, etc.).

2. Un llamp és una descàrrega elèctrica deguda al fetque els cristalls de gel dels núvols acumulen cà-rrega electrostàtica pel fregament entre ells. Lescàrregues negatives, situades a la part inferior delnúvol, són atretes per les càrregues positives delterra, de manera que s’hi acaben desplaçant, i io-nitzen l’aire.

3. Electricitat: Agent físic, subjecte a una llei de con-servació de la càrrega, que constitueix una formad’energia i al qual són deguts diversos fenòmens(mecànics, calorífics, químics, lluminosos, etc.).

El mot «electricitat» prové de la paraula grega‘elektron’. A la Grècia antiga ja es coneixien elsfenòmens elèctrics que produïa el fregament del’ambre.

El prefix electro- indica relació amb l’electricitat. Enl’aparell o en el fenomen que prefixa, n’és la fontd’energia. Exemples: electroencefalograma, elec-troimant.

1. L’electrització

pàgina 92

1. Positives.

2. a) Es repel·liran.

b) Es repel·liran.

c) S’atrauran.

3. Resposta model: aquests fets s’expliquen supo-sant que els cossos puguin adquirir dues classesd’electricitat: càrrega positiva (+) i càrrega negativa(–). L’assignació d’aquests signes és arbitrària.

2. La naturalesa elèctrica de la matèria

pàgina 93

4. La càrrega elèctrica del protó i la de l’electró sóniguals però de signe contrari. El nombre d’elec-trons d’un àtom és igual al nombre de protons; pertant, l’àtom és elèctricament neutre i, consegüent-ment, la matèria, composta per àtoms, també ésneutra.

Un cos elèctricament neutre pot adquirir una cà-rrega negativa si guanya electrons i llavors quedaamb un excés de càrregues negatives respecte deles positives.

Un cos elèctricament neutre pot adquirir una cà-rrega positiva si perd electrons i llavors queda ambun excés de càrregues positives respecte de lesnegatives.

5. 2 protons, 2 neutrons, 1 electró.

6. Negativa.

7. En un sistema material aïllat format per diversoscossos, els electrons poden traslladar-se d’un cosa un altre, de manera que la càrrega elèctrica ne-gativa que adquireix un cos és igual a la càrregaelèctrica positiva que adquireix l’altre. Si se sumenles càrregues elèctriques tenint en compte el seusigne, la càrrega elèctrica no ha variat: les càrre-gues positives adquirides es contraresten amb lescàrregues negatives i la càrrega total del sistemaroman constant.

Quan s’electritza un cos neutre per contacte ambun altre carregat positivament, passa càrrega posi-tiva del cos carregat a l’inicialment neutre, però lacàrrega elèctrica del conjunt es conserva.

3. La càrrega elèctrica I la seva mesura

pàgines 94-95

8. 1 e � 1,6 · 10–19 C

9. 6,25·1018 electrons. Si adquireix +1C, ha perdut6,25 · 1018 electrons.

10. q = 2 · 1,6 · 10–19C = 3,2 · 1–19C

11. 1,85 · 1016 electrons.

12. El segon. Si toquem l’electroscopi, que està carre-gat positivament, amb la barreta carregada negati-vament, les càrregues es compensaran. Per tant,la quantitat de càrrega positiva de l’electroscopidisminuirà i també la separació de les làmines del’electroscopi.

13. La separació de les làmines en un electroscopi ésmés gran com més gran sigui la càrrega elèctricaque adquireix. Un electròmetre és un electroscopique porta incorporada una escala graduada sobrela qual es mesura el valor de la càrrega elèctrica.

4. Forces elèctriques

pàgines 96-97

14. a) Falsa. La força es quadruplicarà, perquè és in-versament proporcional a la distància.

b) Certa.

15. F = 1,24 · 10–2 N

En el buit, el valor de la constant k és més gran,per la qual cosa les forces de repulsió són mésgrans.

16. 0,112 m = 11,2 cm

5. El camp elèctric

pàgines 98-99

17. Una càrrega elèctrica crea un camp elèctric al seuvoltant i qualsevol altra càrrega elèctrica situada enaquest camp experimenta una força sobre aquestaque prova l’existència del camp elèctric.

18. E = –4 · 10–4. El signe indica que la força té sentitcontrari al del camp elèctric.

19. Una càrrega positiva en la regió del camp s’allu-

5. ELS FENÒMENS ELÈCTRICS

20

nyarà de la càrrega, seguint el sentit de les líniesde camp. Una càrrega negativa s’aproparà a la cà-rrega que crea el camp, seguint el sentit contraride les línies de camp.

6. Conductors I aïllants

pàgines 100-101

20. Les càrregues en excés viatgen cap al terra perquèaquest és conductor. Com que les càrregues es re-parteixen en tota la massa del terra, que és moltgran, el metall deixa d’estar electritzat.

21. La diferència principal és que en l’electrització perfricció els cossos s’electritzen per un intercanvi decàrregues entre ells. En l’electrització per influèn-cia, però, no hi ha intercanvi de càrrega, sinó queles càrregues lliures del mateix conductor es con-centren en una zona, sense contacte entre amb-dós cossos. En el cas dels aïllants, l’absència decàrregues lliures que es puguin moure per l’interiordel cos no permet l’electrització per influència.

22.

a) b)

23. Una gàbia de Faraday aprofita el fet que les càrre-gues se situen a la superfície exterior dels conduc-tors, per evitar els efectes dels camps elèctrics al’interior. Un automòbil, un microones o un avió,són aparells que es comporten, aproximadament,com una gàbia de Faraday.

7. L’electricitat en la història

pàgina 102

Pregunta lateral: Les piles químiques i les de com-bustible fan servir el mateix principi: són sistemeselectroquímics en els quals l’energia d’una reaccióquímica es converteix directament en electricitat.La diferència amb la pila elèctrica o bateria és queuna pila de combustible no s'acaba ni necessitaser recarregada; funciona mentre el combustible il'oxidant li siguin subministrats des de fora de la pi-la. Una pila de combustible consisteix en un ànodeen el qual s'injecta el combustible (generalment hi-drogen) i un càtode en el qual s’introdueix un oxi-dant (normalment aire o oxigen).

Les emissions contaminants d’aquest tipus de pi-les són pràcticament nul·les (vapor d’aigua, bàsica-ment) i la seva eficiència és potencialment molt al-ta. Per tant, poden ser la resposta energètica alsproblemes contaminants dels motors de combus-tió.

24. Per electrització per fricció, l’ambre es carregavanegativament i atreia petits objectes.

25. Els semiconductors són materials que es compor-ten com conductors o aïllants segons la quantitatd’electrització a la qual se sotmeten. Són bàsicsper al funcionament dels aparells electrònics per-

què permeten reproduir el pas o no de corrent coma informació en codi binari.

Els superconductors són materials que, a tempe-ratures baixes, permeten la circulació dels elec-trons sense que es dissipi energia.

26. Resposta model: Làmpades d’incandescència,motor elèctric, pila, alternador.

Mapa conceptual

pàgina 103

27. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: forces a distàn-cia, llei de Coulomb, fricció, inducció (només elsconductors), positives.

28. Positives i negatives.

29. Per fricció, per contacte i per inducció (només elsconductors).

30. Mitjançant la llei de Coulomb.

31. D’atracció o de repulsió.

Ciència pas a pas

pàgina 104

32. Reposta model: al segle XVIII, Benjamin Franklin, apartir dels seus experiments, en els quals recolliaelectricitat dels llamps mitjançant estels, va inven-tar el parallamps.

Al laboratori

pàgina 105

33. Perquè si la humitat és alta, els cossos es desca-rreguen a l’ambient, ja que l’aigua és un bon con-ductor. Per tant, els experiments amb electricitatestàtica no acostumen a sortir bé.

34. Perquè, en cas de no fer-ho, la mesura seria inco-rrecte. Les càrregues que quedessin en l’electrò-metre podrien augmentar o compensar les càrre-gues absorbides en la mesura següent.

Activitats d’aplicació

pàgina 106

35. La pols, en ambients secs, està carregada elec-trostàticament. Les microfibres d’aquest tipus debaietes es carreguen fàcilment amb el fregament ifa que atreguin la pols.

36. a) Certa. Un cos que cedeix electrons adquireix cà-rrega positiva; si ja tenia càrrega positiva, l’aug-mentarà.

b) Falsa. La unitat natural de càrrega elèctrica és lacàrrega de l’electró (1,6 · 10–19 C). Una càrreganegativa de 5 · 10–19 C no és un múltiple de lacàrrega de l’electró, per la qual cosa no és pos-sible.

c) Falsa. Un cos carregat positivament té un excésde càrregues positives; pot tenir càrregues ne-gatives, però en menor nombre que les càrre-gues positives.

d) Certa. És l’enunciat del principi de conservacióde la càrrega elèctrica.

21

37. Un electró té càrrega elèctrica negativa, un protóté càrrega elèctrica positiva i un neutró no té cà-rrega elèctrica.

38. a) No podem assegurar que ambdues estiguin ca-rregades positivament. Només podem deduirque tenen el mateix tipus de càrrega (positiva onegativa).

b) Comproveu que dibuixin les dues boles amb lesforces de sentit contrari.

39. n = 3,1 · 1012 electrons.

40. F = 2,7 N. Com que les càrregues són de signe di-ferent, la força és d’atracció.

41. a) Negativa, perquè s’atrauen.

b)

c) No, la força seria menor. La permitivitat a l’aigua(�) és major i, per tant, la constant electrostàtica(k) és menor.

42. F = 0,012 N. Com que les càrregues dsón del ma-teix signe, la força és de repulsió.

43. E = 2 · 104 N/C

44. F = 7,5·10–3 N

45. a)

b)

46. a) És un conductor.

b) Pot ser un cos carregat positivament o negativa-ment, la inducció es pot produir en ambdós ca-sos. Es tracta, només, d’acostar-hi un campelèctric.

47. El B, i ho farà per la punta de la prominència ja que,per l’efecte punta, hi ha una quantitat més gran decàrregues acumulades.

48. a) Falsa. L’electroscopi no indica el signe de la cà-rrega elèctrica, ja que les làmines es repel·lei-xen tant si la càrrega és positiva com si és ne-gativa.

b) Certa. La força entre dues càrregues elèctriquesés inversament proporcional al quadrat de ladistància que les separa; si augmenta la distàn-cia, disminueix la força elèctrica.

c) Fals. Un cos es pot descarregar. Això sí, la cà-rrega no es desapareix, només es traspassa aun altre cos.

d) Falsa. Dues línies de camp elèctric mai no es ta-llen.

e) Cert. L’electró és la unitat natural de càrrega.Un cos carregat té un excés o defecte d’elec-trons.

Activitats de síntesi

pàgina 107

49. a) En passar electrons de l’un a l’altre, tots dosadquireixen càrrega de signe diferents i s’a-trauen.

b) En passar càrregues de la barreta carregada a labarreta aïllada, totes dues queden carregadesamb el mateix signe i es repel·leixen.

c) Les càrregues de les làmines passen al terra através del cos humà i l’electroscopi queda des-carregat.

d) En aproximar un cos amb càrrega positiva a unconductor neutre, els electrons lliures del con-ductor són atrets pel cos i es concentren a la zo-na del conductor més propera al cos. Les càrre-gues positives, al seu torn, es concentren en lazona del conductor més allunyada.

50. F = 8,2 · 10–8 N

51. q = -0,18 · 10–6 C

52. En apropar la barreta electritzada, l’esfera de Po-rexpan, que pesa molt poc, és atreta. Això és de-gut al fet que s’hi indueix una càrrega contrària a lade la barreta. Posteriorment, en tocar la barreta,l’esfera s’electritza per contacte amb la mateixa cà-rrega que aquesta. En quedar totes dues amb elmateix signe, es repel·leixen.

53. a) F = 60 N

b) F = 2,3 N

c) F = 17 N

Com que les càrregues són de signe diferents, lesforces són d’atracció.

54. El cos A és conductor, ja que ha permès el pas dela càrrega. B i C són aïllants.

55. F = 6,6 · 10–4 N

56. E = 4 · 106 N/C

57. a) E = 400 N/C

b) F = 3 · 10–3 N

58. Un arbre, a causa del poder de les puntes, pot ca-rregar-se per influència i servir de punt de descà-rrega dels llamps. En canvi, un automòbil es com-porta aproximadament com una gàbia de Faradayper la qual cosa en el seu interior no poden entrarles càrregues elèctriques.

22

59. a)

b) F = 15 N

Activitats d’aprofundiment

pàgina 108

60. F = 230 N

61. a) F = 225 N

b) E = 7,5 · 107 N/C

c) F = 600 N

62. a) E = 1010 N/C

b) F = 5 000 N

63. a)

b)

64.

Activitats d’autoavaluació

pàgina 108

1. a) Falsa.

b) Vertadera.

c) Vertadera.

d) Falsa.

e) Falsa.

2. a.

3. a) Es repel·leixen.

b) 4 · 109 N

4. 1 mm

5. b.

6. a) Inducció.

b) Fricció.

c) Contacte.

7. b.

Revista de ciència

1. Resposta oberta.

2. És un intercanvi d’energia elèctrica que es pro-dueix entre els núvols i la terra, entre núvols dife-rents o bé entre els núvols i les capes altes de l’at-mosfera.

3. Atreure els llamps i canalitzar-ne la descàrregaelèctrica cap a terra, per tal que no es produeixicap dany a les construccions o a les persones.

4. Resposta model: En comprovar, durant set tem-pestes d’estiu, quines formes de punta de para-llamps eren més eficaces.

5. Resposta model: Perquè els parallamps de puntaangular o punxeguda atreuen els ions de l’atmos-fera fins a formar-ne un núvol, i aquest actua comsi fos un petit escut davant dels llamps, la qual co-sa impedeix que aquests arribin al parallamps. Elsparallamps amb la punta arrodonida no formenaquest núvol d’ions i permeten la canalització delllamp.

6. Podeu proposar als alumnes amb les aportacionsde tots de fer una llista a la pissarra amb les me-sures de protecció que creguin necessàries. Algu-nes podrien ser refugiar-se dins d'un edifici, evitarde tocar elements com antenes de TV, canonadeso cables telefònics. Si ens trobem a l’exterior hau-ríem de desfer-nos d'objectes metàl·lics i evitar elspals de conducció elèctrica, com ara línies elèctri-ques, tanques de filferro, bicicletes... Cal, també,allunyar-nos de tota superfície d'aigua com les ri-bes dels estanys i rius, incloses les piscines. Ésmolt important, a més a més, destacar sobre elpaisatge circumdant o ser el punt més alt com potpassar si som enmig d’un solar o dalt d’un turó.

TIC: L’enllaç us adreçarà a la pàgina web de la re-vista Eureka. Trieu l’idioma (català o castellà) i feuclic a «articles» i després a la pestanya que duu elnom de «física». D’entre els articles que s’oferei-xen, trieu el que es titula «Que em parteixi unllamp! La física del llamp». Hi trobareu descrits di-versos aspectes relacionats amb els llamps i mol-tes curiositats. En l’últim apartat, titulat «càlculsamb el llamp», hi trobareu el càlcul que s’ha de ferper saber la distància a la qual s’ha produït un llampsegons el soroll del tro.

Càrrega (µC)

Forç

a (N

)

2030

405060

100

1 2 3 4 5 60

F 1 qq’ qE = __ = __ K __ = K __

q’ q’ r2 r2

qq’ F = K __

r2

4 q E = __ k __

9 d 2

23

Per començar

pàgina 111

1. A les centrals elèctriques. Ens arriba per la xarxade cablejat d’alta tensió.

2. La rentadora transforma l’energia elèctrica enenergia mecànica a través del motor elèctric que fagirar el tambor i en energia calorífica per escalfarl’aigua mitjançant una resistència elèctrica. Labombeta transforma l’energia elèctrica en energialluminosa; si bé podem considerar que es tractad’energia calorífica que escalfa un filament o bé ungas, que són els que emeten llum.

3. Circuit elèctric: conjunt d’elements conductors,generadors, etc., interconnectats a través delsquals pot circular el corrent elèctric.

Un circuit elèctric conegut pot ser el d’una llanter-na de piles. Els elements serien: pila (generador),bombeta (receptor), cables de connexió (conduc-tors de connexió).

Si pels components d’un circuit elèctric ha de cir-cular el corrent elèctric, han de ser fets de mate-rials conductors.

1. El corrent elèctric

pàgines 112-113

1. Sí en ambdós casos.

Resposta model: En el cas d’un gas: els tubs fluo-rescents són receptors en què l’electricitat traves-sa el vapor de mercuri i un gas inert com el neó ol’argó, continguts al tub.

En el cas d’un líquid: les piles contenen electròlitslíquids i serveixen com a generadors d’electricitat.

2. Comproveu que s’hagin representat correctamentels símbols elèctrics (generador, interruptor i bom-betes) i que les bombetes estiguin ben connecta-des, ja sigui en sèrie o en paral·lel.

L’energia elèctrica es transforma en energia calorí-fica i lluminosa.

3. Generador: mantenir el desequilibri elèctric perquèel corrent pugui circular. És a dir, posar els elec-trons en moviment de manera ordenada i contínua.

Receptors: transformar l’energia elèctrica.

Conductors: permetre el pas del corrent entre elselements del circuit.

4. Del pol positiu al pol negatiu.

5. Corrent altern.

2. La diferència de potencial

pàgina 114

6. Comproveu que el voltímetre estigui connectat enparal·lel als dos punts entre els que volem mesurarla diferència de potencial.

7. V = 20 V

8. E = 15 J

3. La intensitat del corrent elèctric

pàgina 115

9. q = 1080 C

10. n = 7,5 · 1014 electrons.

t = 5 · 105 s

11. Comproveu que l’amperímetre estigui connectaten sèrie amb els aparells en què es vol mesura laintensitat de corrent. No. La intensitat serà la ma-teixa. Dues resistències en sèrie sempre tenen lamateixa intensitat.

4. La llei d’Ohm. Resistència elèctrica

pàgines 116-117

12. R = 50 �

13. I = 0,45 A

14. Perquè l’agitació dels electrons i els cations queformen l’estructura del conductor s’incrementaamb la temperatura i, per tant, el nombre de xocsentre ells.

15. I = 4,37 A

5. Circuit amb connexions en sèrie

pàgina 118

16. Tres bombetes en sèrie brillaran menys que duesbombetes també en sèrie.

17. La ddp de cada bombeta és de 2,25 V. Si suportenun màxim de 1,5 V pot cremar-se el filament quecontenen. N’hauríem de posar, com a mínim, tres.

18. 40 bombetes.

6. Circuit amb connexions en paral·lel

pàgina 119

19. Tres bombetes en paral·lel brillaran igual que duesbombetes també en paral·lel.

20. ddp = 4,5 V

21. La connexió en paral·lel a les cases es fa servir per-què, d’aquesta manera, la diferència de potencial acada endoll, o a cada llum sigui la mateixa. A més,això evita que el circuit deixi de funcionar en casque un llum es fongui o un endoll es malmeti.

Si es connecten molts aparells, la resistència ge-neral que hi ha connectada a la diferència de po-tencial augmenta. D’aquesta manera, la intensitatde corrent augmenta també fins al punt en què l’in-terruptor automàtic que limita la intensitat salta italla el corrent.

7. Associació de resistències

pàgines 120-121

22. I = 0,4 A

23. V = 20 V

24. I = 2,5 A

6. EL CORRENT ELÈCTRIC

24

8. Energia i potència elèctriques

pàgines 122-123

25. Una bombeta (de incandescència) conté un fila-ment metàl·lic, generalment de tungstè, que encircular electricitat s’escalfa, a causa de l’efecteJoule, fins a arribar a la incandescència i emetrellum.

L’estufa elèctrica escalfa a causa de la calor gene-rada per l’efecte Joule quan un filament de re-sistència molt alta és travessat per l’electricitat.

El fusible protegeix el circuit de les pujades d’in-tensitat. Conté un filament o una petita làmina demetall que, en rebre una intensitat de corrent mas-sa gran, es fon o es crema degut a l’efecte Joule,de manera que deixa de permetre el pas d’electri-citat.

26. E = 648 J

27. P = 6 mW

28. I = 9,5 A; E = 7,56 · 106 J

9. L’estalvi energètic

pàgina 124

29. Són les que no emeten CO2 o residus nuclears niprovoquen un canvi ambiental com les hidroelèc-triques. Entre les que afecten menys el mediam-bient, les més importants són l’energia produïdamitjançant plaques solars fotovoltaiques, les cen-trals eòliques, les maremotrius i les geotèrmiques.

30. No, perquè per l’energia elèctrica que poden acu-mular i generar, creen residus difícils de tractarque, en cas de ser llançats al mediambient, resul-ten molt contaminants.

31. Cost = C = 792 (kW h) • 0,13 (€/kWh) = 102,96 €

Mapa conceptual

pàgina 125

32. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: generadors, re-sistència elèctrica, diferència de potencial, sèrie,llei d’Ohm.

33. La llei de Joule.

34. En sèrie i el paral·lel.

35. Els generadors. És degut al desequilibri elèctriccreat pel generador.

36. Resistència, intensitat i diferència de potencial.

Ciència pas a pas

pàgina 126

37. I3 = 0,024 A

I4 = 0,016 A

38. VAA’ = 4,8 V; VAA’ + VA’B = 24 V

39. P = 0,46 W

Al laboratori

pàgina 127

40. No. Cada material té un coeficient de dilatació di-ferent.

41. El tros curt té menys resistència i, per tant, hi pas-sa més intensitat.

Activitats d’aplicació

pàgina 128

42. a) El circuit no està tancat: la bombeta no està con-nectada a la pila.

b) Es representa el corrent elèctric sortint dels dospols del generador.

c) El circuit de la bombeta està connectat a un únicpol del generador: no hi diferència de potencialaplicada als extrems de la bombeta.

43. a) No és possible perquè no hi ha connexió al ge-nerador.

b) No és possible que la bombeta estigui encesa siel circuit està obert.

44. Comproveu que el voltímetre estigui connectat enparal·lel amb la bombeta.

45. Tots els amperímetres marquen la mateixa intensi-tat.

46. A1 i A4 marquen la mateixa intensitat.

A2 marca un terç de la intensitat que marquen A1 iA4.

A3 marca dos terços de la intensitat que marquenA1 i A4.

47. a) q = 1 800 C

b) 6,75 · 1021 electrons.

48. a)

b) R = 100 �

49. I = 4,4 A

50. a) R = 48 �

b) La mateixa.

c) En el primer cas, I = 0,23 A; en el segon cas, I = 0,5 A

d) Passa el doble d’intensitat i es fondrà.

51. R = 33,4 �

52. a) Req = 40 �

b) Req = 10 �

53. Energía = 6,48 · 105 J

54. a) Certa. És la manera correcta de connectar unvoltímetre.

b) Certa. 1 A = 1 000 mA

c) Falsa. La resistència elèctrica d’un conductor nodepèn de la intensitat del corrent que hi circula.

V (V)

I(A

)

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,10

10 20 30 40 50 600

25

d) Falsa. La intensitat del corrent depèn del valord’aquesta. Només si les dues resistències sóniguals, hi circularà la mateixa intensitat de co-rrent.

Activitats de síntesi

pàgina 129

55. q = 3,6 C

56. R = 180 �

57. I = 1 A

58. a) En sèrie.

b) Brillaran exactament igual perquè estaran sot-meses a una ddp de 110V cadascuna.

59. a) I = 1,3 · 10–3 A

b) q = 2,3 C

60. L = 75 m. Si augmenta la longitud, augmenta la re-sistència.

61. a) Cada rectangle és un símbol de resistència.

b) P = 4 950 W

c) I = 1,6 + 10,5 + 10,5 = 22,6 A

62. a) R = 80 �

b) R = 600 �

63. a) Req = 1 000 �

b) Req = 100 �

64. a) R = 1 210 �; I = 0,18 A

b) E = 216 000 J = 0,06 kWh

c) Cost = 0,006 €

65. t = 20,8 h

66. Per al circuit a:

a) R = 110 �

b) I = 0,11 A

c) P = 1,31 W

d) I1 = I2 = I3 = 0,11 A

e) P1 = 0,24 W; P2 = 0,36 W; P3 = 0,73 W

Per al circuit b:

a) R = 10 �

b) I = 1,2 A

c) P = 14,4 W

d) I1 = 0,6 A; I2 = 0,4 A; I3 = 0,2 A

e) P1 = 7,2 W; P2 = 4,8 W; P3 = 2,4 W

Activitats d’aprofundiment

pàgina 130

67. No hi ha cap diferència en els esquemes repre-sentats.

R2 i R3 estan en paral·lel.

R1 està en sèrie amb aquesta associació.

68. R = 17,3 �

P = 700 W

69. a) Req = 3 �

b) Imàx. = 1 A

c) Vmàx. = 3 V

70. 38 voltes.

Activitats d’autoavaluació

pàgina 130

1. a) Certa.

b) Falsa.

c) Falsa.

d) Certa.

2. R = 880 �

3. R = 8 �

4. a) 6 W

5. a) 18; 1,125 · 1020

b) 1 W

6. a) 3,33 �

b) 30 �

c) 15 �

Revista de ciència

pàgina 131

1. Resposta oberta.

2. Un mil·límetre.

3. Un volt de diferència de potencial.

4. Verticals i horitzontals.

5. Resposta model: Es col·loca el material sota d’unaagulla feta d’un material conductor, finíssima i trac-tada especialment. Es fa passar un corrent elèctrica través de l’agulla fins que s’estableixi una di-ferència de potencial d’un volt entre l’agulla i el ma-terial que s’ha d’observar. L’agulla, aleshores, di-buixa moviments horitzontals i verticals perdamunt la mostra, un ordinador registra aquestsmoviments i en crea un mapa on s’observa comestan disposats els àtoms.

• •

• •

• •

26

6. Podeu encetar una reflexió o un debat amb elsalumnes sobre la qüestió plantejada. És evidentque els estudis de nanotecnologia requereixen unafont important de recursos econòmics. Els païsosque no disposen d’aquests recursos, per tant, nopoden realitzar estudis en aquest camp. Els resul-tats obtinguts per mitjà d’aquests estudis podenser aplicats a les noves tecnologies, però els cos-tos d’aquesta aplicació també són molt alts. Peraquest motiu, no tots els països i les societats del

món en surten beneficiats, de la nanotecnologia,pel simple fet que no se la poden permetre.

TIC: L’enllaç us adreçarà a la pàgina web de la re-vista Eureka. Trieu l’idioma (català o castellà) i feuclic a «articles» i després a la pestanya que duu elnom de «química». D’entre els articles que s’ofe-reixen, trieu el que es titula «Nanotecnologia: mà-quines invisibles». En primer lloc es dóna la defini-ció de nanotecnologia i després se n’expliquenalgunes de les seves aplicacions.

27

Per començar

pàgina 133

1. A la majoria de les centrals elèctriques, s’utilitza al-guna forma d’energia (hidràulica, eòlica, tèrmica,nuclear, etc.) per tal de fer girar un alternador. L’al-ternador transforma el moviment en energia elèc-trica.

2. Unes instal·lacions on es realitzen els processosnecessaris per tal de convertir una font d’energianatural en energia elèctrica.

3. Magnetisme: força atractiva d’un imant; conjunt defenòmens deguts a la força que es manifesta enels imants que atreuen el ferro.

Alguns fenòmens magnètics naturals són: el campmagnètic de la terra o els fenòmens produïts per lamagnetita, un imant natural.

Al diccionari, electromagnetisme: magnetisme pro-duït per un corrent elèctric. Part de la física que trac-ta de les relacions entre el magnetisme i l’electricitat.

1. Fenòmens magnètics

pàgina 134

1. Si l’acer es frega amb magnetita, es converteix enun imant artificial permanent i conserva durantmolt de temps la propietat d’atreure trossos d’altresubstàncies magnètiques.

2. El pol sud, ja que els pols de signe contrari s’atrruen.

3. PVC: no.

Níquel: sí.

Magnetita: sí.

Alumini: no.

Ferro: sí.

2. El camp magnètic

pàgina 135

4. Amb una petita agulla imantada: si l’agulla s’orien-ta en alguna direcció és perquè es troba en uncamp magnètic.

Per visualitzar les línies de força del camp magnè-tic generat per un imant, podem empolvorar la zo-na propera de l’imant amb llimadures de ferro.

5. S’inicien al pol nord i acaben al pol sud. Han de di-buixar-se més juntes als de l’imant.

6. Perquè, quan augmentem la temperatura d’un sò-lid, el que fem és produir vibracions i moviment deles seves partícules. Poden, per tant, perdre l’ali-neació magnètica en la mateixa direcció i deixar deser un imant.

3. Camps magnètics produïts per corrents

elèctrics

pàgina 136

7. Fa que el camp magnètic generat sigui fins a milvegades més intens.

8. Resposta model: timbres elèctrics, altaveus, gruesper transportar ferro, receptors telefònics.

9. a) En el de 120 espires.

b) El de 0,03A.

c) Amb un nucli de ferro dolç.

4. Corrents produïts per camps magnètics

pàgina 137

10. a)

b)

c)

11. Sí, l’espira s’induirà, ja que hi haurà una variació decamp magnètic quan s’apropi el solenoide, que escomporta com un imant.

12. No. No hi haurà variació del camp magnètic.

5. Generadors i motors elèctrics

pàgina 138

13. E = 6 J

14. L’energia primària d’un motor elèctric no prové decap combustible, sinó que és energia elèctrica.

Resposta model: el ferrocarril, el tramvia...

15. Resposta model: rentadora, batedora, raspall dedents elèctric i ventilador.

7. IMANTS I CORRENT ELÈCTRIC

28

6. Les centrals elèctriques

pàgina 139

16. Una central termoelèctrica clàssica genera energiaelèctrica a partir de l’energia química de combusti-bles fòssils i produeix residus contaminants.

Una central tèrmica solar genera energia elèctricaa partir de l’energia solar i no produeix residus.

Una central termoelèctrica clàssica genera gransquantitats d’energia elèctrica, mentre que les cen-trals tèrmiques solars actuals generen quantitatsmés moderades d’energia.

17.

7.Transport i distribució de l’energia

pàgina 140

18. A les centrals, elevar la tensió d’uns 10 000 V a250 000 V, perquè, d’aquesta manera, les pèrdueselèctriques en el recorregut de l’electricitat per laxarxa d’alta tensió són menors. Quan l’electricitatarriba al lloc de distribució, una altra central trans-formadora baixa la tensió a 220 V o 380 V, que ésla que utilitzen els usuaris.

19. P = 210 MW

20. Pperduda = 6,3 MW

21. Corrent altern. Té una tensió de 220 V a les llars ide 380 V a les fàbriques.

8. La instal·lació elèctrica d’un habitatge

pàgina 141

22. El conductor neutre (color blau clar); el conductorviu (color marró o negre), que es troba com a mit-jana, a un potencial de 220 V per damunt del neu-tre; el cable de presa de terra (color groc i verd),que arriba fins als endolls i absorbeix qualsevol fui-ta de corrent que tingui lloc en els aparells con-nectats, d’aquesta manera protegeix els usuaris.

23. a) Quan rebassem la potència contractada amb lacompanyia. Per exemple, si connectem moltsaparells que consumeixen molta potència a lavegada.

b) Quan utilitzem més intensitat de corrent de laque pot suportar el circuit. Si endollem moltsaparells, per exemple, augmentarem molt la re-

sistència del circuit i l’interruptor automàtic sal-tarà.

24. Compara contínuament els corrents d’entrada isortida i talla ràpidament el pas d’electricitat quanel corrent de sortida és inferior al d’entrada. La se-va finalitat és protegir les persones.

9. Seguretat en l’ús de l’electricitat

pàgina 142

25. Quan es tracta d’intensitats superiors a 50 mA. Aaquest valor s’hi arriba abans si la persona estàmullada, ja que la seva resistència disminueix. L’e-lement que protegeix del xoc elèctric és l’interrup-tor diferencial, que detecta quan hi ha una fuitad’electricitat i salta.

26. Quan hi ha massa aparells connectats. L’interruptorautomàtic del circuit el protegeix de la sobrecàrre-ga.

27. Segura: c. No segures: a, b.

Mapa conceptual

pàgina 143

28. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: imants, línies deforça, alternadors, energia elèctrica en mecànica,forces magnètiques.

29. En els motors i els alternadors.

30. Energia mecànica en elèctrica. Energia elèctrica enmecànica.

31. Es produeixen quan els corrents elèctrics o elscamps magnètics es mouen a prop de circuitselèctrics.

32. Mitjançant línies de força.

Ciència pas a pas

pàgina 144

33. Resposta oberta. Comproveu que es fan tots elscàlculs dels conceptes exposats.

34. El 71,14 %.

Al laboratori

pàgina 145

35. Comproveu que s’utilitzin els símbols elèctrics co-rresponents als elements que integren el circuit.

36. L’acer té les mateixes propietats magnètiques queel ferro i, en conseqüència, el timbre funcionaria dela mateixa manera.

37. No canvia el funcionament. Encara que el camp dela bobina canviés la seva polaritat, atrauria igual-ment la barreta de ferro.

Activitats d’aplicació

pàgina 146

38. Un imant natural és un mineral, com la magnetita,que atreu trossos de ferro. Si l’acer es frega ambmagnetita, es converteix en un imant artificial per-manent i conserva durant molt de temps la propie-tat d’atreure trossos de ferro. Un imant artificialtemporal, com un electroimant, produeix un camp

Font d’energia primària

Fa moure la turbina i obtenim

que l’alternador transformaen

energia elèctrica

energia mecànica

29

magnètic quan en circula el corrent elèctric i no-més mentre dura el pas del corrent.

39. Com que es produeix repulsió entre els pols delsimants, el pol nord és el que és més a prop del polnord de l’altre imant.

40. No, perquè l’alumini no és atret pels imants.

41. Quan està connectat, els imants de l’interior de lamatèria estan orientats en la direcció del campmagnètic que crea la bobina. Quan està descon-nectat, tenen orientacions a l’atzar a causa de l’a-gitació tèrmica.

42. Pols magnètics del mateix nom es repel·leixen ipols magnètics de diferents nom s’atreuen.

43. Una càrrega elèctrica situada en repòs en un puntno crea cap camp magnètic.

44. Depèn de la intensitat del corrent elèctric i delnombre de voltes del solenoide.

45. Augmentarà la intensitat del corrent perquè ha va-riat més ràpidament el camp magnètic que traves-sa les espires.

46. a) Perquè funcioni com a generador, les espiress’han de fer girar mecànicament i produirà co-rrent elèctric. El corrent elèctric pot ser detectatper l’amperímetre que s’ha connectat.

b) Si apliquem corrent elèctric, l’espira girarà i ac-tuarà com a motor. El dibuix serà igual que l’an-terior però en el lloc on s’ha col·locat l’amperí-metre, s’ha de posar una font d’alimentació (unapila).

47. Sí, perquè la interacció entre el camp magnètic no-més es dóna quan aquestes es mouen respectedel camp magnètic, com les càrregues d’un circuit.

48. Un dispositiu que funciona com a motor transfor-ma l’energia elèctrica en mecànica, i si actua coma generador, transforma l’energia mecànica neelèctrica.

49. Energia química del combustible fòssil � energiatèrmica de l’aigua + energia cinètica de l’aigua �energia cinètica de la turbina � energia elèctrica

50. a) Falsa. Una central termoelèctrica clàssica cremaels combustibles en els cremadors.

b) Falsa. Una central termoelèctrica nuclear utilitzal’energia de fusió dels àtoms d’urani.

c) Certa. Una central fotovoltaica converteix ener-gia solar en energia elèctrica.

d) Falsa. En un parc eòlic l’energia cinètica del ventes transforma en energia elèctrica.

51. E = 4,8 · 104 kWh

52. a) Evita xocs elèctrics en les persones en cas defuites d’electricitat en el circuit.

b) Tallen el pas del corrent quan aquest supera (jasigui a causa d’un xoc elèctric, un curtcircuit ouna sobrecàrrega) el valor màxim que pot su-portar el circuit.

Activitats de síntesi

pàgina 147

53. Un electroimant pot produir un camp magnèticmolt més intens que un imant natural. A més, elcamp magnètic d’un electroimant pot regular-se(intensitat i polaritat) i controlar el corrent elèctricque hi circula.

54. a)

b) Igual que l’anterior però amb un nucli de ferrodolç.

55. En prémer el polsador, es tanca el circuit i el co-rrent circula per l’electroimant, que atreu la làminametàl·lica; llavors, aquesta colpeja la campana.Però en moure’s l’extrem de la lamina s’obre el cir-cuit, per la qual cosa cessa el pas del corrent perl’electroimant i aquest deixar d’atreure la làmina.La làmina torna a la seva posició inicial i tanca denou el circuit. La repetició d’aquest procés originaels successius cops sobre la campana.

56. L’opció incorrecta és la a. Si no es mou ni la bobinani l’espira, no hi ha variació de les condicionsmagnètiques del circuit i l’amperímetre no detectael pas del corrent elèctric. En tots els altres casoscircula el corrent pel circuit.

57. En el sentit que faci augmentar la intensitat, és adir, que disminueixi la resistència del circuit; peraixò hauríem de moure la fletxa cap a la dreta.

58. a) q = 9 C

b) E = 108 J

59. Un motor elèctric consisteix bàsicament en unabobina que pot girar, situada entre els pols d’unimant. Quan circula el corrent per la bobina, aques-ta genera un camp magnètic els pols de la qual sónatrets pels pols oposats de l’imant. Per tant, l’espi-ra gira i el seu moviment s’aprofita per fer un tre-

30

ball mecànic. El motor transforma l’energia elèctri-ca en energia mecànica.

60. a) E = 50 kWh

b) I = 5 A

61. En una central hidroelèctrica, ja que las turbinessón mogudes directament per l’aigua; en una cen-tral termoelèctrica, l’energia química dels combus-tibles es transforma prèviament en energia cinèti-ca de l’aigua o del vapor per moure les turbines.

62. a) I = 4,4 mA

b) I = 220 mA

c) I = 200 mA

d) I = 10 mA

63. a) En estar els borns en contacte, la resistènciaque presenta la rentadora al pas del corrent éspràcticament nul·la.

b) Consegüentment, en aplicar el potencial de laxarxa, el valor de la intensitat del corrent seràmolt elevat.

c) Es produirà, per l’efecte Joule, una gran dissipa-ció calorífica amb risc d’incendi. Aquests danyses poden prevenir amb un fusible o amb un pe-tit interruptor automàtic que talli el pas del co-rrent tan bon punt superi un valor determinat.

64. Tots dos són generadors elèctrics. Les piles sóngeneradors de corrent continu i els alternadors hosón de corrent altern. Els alternadors converteixenenergia mecànica en energia elèctrica i les pilesconverteixen energia química en energia elèctrica.

Activitats d’aprofundiment

pàgina 148

65. Perquè en un corrent altern el camp magnètic cre-at per aquest corrent varia contínuament, ja que elcorrent canvia el valor de la seva intensitat.

66. Sí que es produiran corrents induïts. En introduir itreure el ferro variem la intensitat del camp magnè-tic. El camp és més potent amb el ferro a dins imenys amb el ferro a fora.

67. E = 6,75 J

68. Resposta model: les centrals eòliques utilitzen laforça del vent per fer moure un aerogenerador. L’a-erogenerador consta d’unes hèlixs connectades aun alternador.

69. a) En el muntatge del molinet A hi ha un imant il’espira. Amb l’assecador de cabells fem girarles aspes i es produeix el corrent elèctric, igualque en una central eòlica.

b) El segon molinet té els mateixos elements peròfunciona com un motor, ja que li enviem el co-rrent generat en el primer molinet. Aquest co-rrent fa moure l’espira.

Activitats d’autoavaluació

pàgina 148

1. Imant; pols.

2. Vertaderes: a, b, d.

Falses: c.

3. a) Sí.

b) Sí.

c) No.

d) Sí.

4. b.

5. a) 3

b) 2

c) 1

6. b, c.

Revista de ciència

pàgina 149

1. Resposta oberta.

2. És una malaltia en la qual el nivell de glucosa (su-cre) a la sang és més alt del normal, perquè el cosés incapaç de metabolitzar-la adequadament.

3. Pot danyar els vasos sanguinis, els ronyons i elsnervis.

4. Resposta model: Si inserim un material que no si-gui biocompatible en un organisme, aquest no espodrà integrar bé en els teixits i el cos el rebutjarà.

5. Resposta model: Es col·loquen uns petits elèctro-des que siguin biocompatibles a l’interior d’una ve-na. Aquests elèctrodes detectaran les variacionsd’intensitat del corrent sanguini, que depenen dela concentració de glucosa que hi hagi a la sang. Lainformació recollida es transmetrà a un aparell ex-tern, que pot detectar les variacions del campmagnètic dels elèctrodes.

6. Podeu proposar els alumnes de fer una reflexió so-bre el que comporten les malalties cròniques. Ex-pliqueu que una persona amb una malaltia crònicaha d’estar sempre pendent de no consumir certsaliments, no fer activitats que li representin un pe-rill, sovint ha de prendre molts medicaments cadadia i controlar algunes variables del seu cos. La vi-da diària se’n ressent de tot això, ja que no tan solses pateix una malaltia de manera crònica sinó quetambé la majoria d’hàbits i rutines resulten afectatsper aquesta malaltia i en depenen.

TIC: A la pàgina web, que correspon a un article del’enciclopèdia lliure Viquipèdia, s’explica què és lamagnetoteràpia i els seus usos: té efectes analgè-sics, millora el trofisme i el metabolisme cel·lular i,sobretot, la regeneració òssia.

31

Per començar

pàgina 151

1. Resposta model: matèria orgànica (transformadaen compost), paper, cartró, vidre, brics, llaunes debegudes, etc.

2. Resposta oberta.

3. Compostatge: Procés de formació de compost.

Adobar la terra.

1. El medi ambient

pàgina 152

1. El concepte de medi ambient incorpora de maneraclara la intervenció humana. En realitat, és difícilque existeixin ecosistemes que es trobin total-ment lliures de l’efecte, directe o indirecte, de lesactivitats humanes.

2. Sí, perquè es tracta d’una activitat humana con-creta que modifica el medi.

3. La corba de creixement hauria de tenir forma de S. Ésa dir, que el nombre d’individus no seguís creixent deforma exponencial, sinó que s’estabilitzés i oscil·lés(augmentant o disminuint) al voltant d’aquest punt.

2. Els recursos naturals

pàgina 153

4. Biomassa: quantitat de matèria orgànica que cons-titueix un individu, un nivell tròfic o el conjunt d’unecosistema.

5. L’urani és un recurs per aquells països que tenen cen-trals nuclears o altres indústries que el necessitin. Hiha societats en què l’urani no té cap utilitat per a lespersones i, per tant, no els representa un recurs.

6. El petroli és un recurs renovable. No obstant això,la seva regeneració és tan lenta que, pel que fa lavida humana, és no renovable.

7.

3. Residus i contaminació

pàgina 154

8. Les indústries i el tràfec de les ciutats produeixensoroll. Les centrals elèctriques i altres indústries, iel funcionament de les ciutats, escalfen l’aigua il’aire. Les centrals nuclears poden alliberar radia-cions.

9. Pesticides i fertilitzants (excés de nutrients que po-den produir l’eutroficació de les aigües).

4. L’aigua com a recurs

pàgina 155

10. L’aigua és un recurs renovable perquè es regeneradesprés del seu ús. Malgrat això, es transforma enun recurs no renovable si s’explota i es contaminamés ràpidament del que es renova.

11. La llista hauria d’incloure, almenys, mesures perno gastar tant (tancar les aixetes, dutxar-se encomptes de banyar-se...) i mesures per contaminrmenys (no utilitzar el vàter de paperera, no abocarolis o substàncies tòxiques a la pica...).

5. La contaminació i el tractament de l’aigua

pàgina 156

12. Els organismes descomponedors (transformadorsde matèria orgànica en inorgànica) ajuden a elimi-nar les restes de matèria orgànica que contenenles aigües residuals.

13. L’aigua potable és aigua transparent (no tèrbola), in-colora i sense substàncies tòxiques ni microorga-nismes perjudicials. Només l’aigua potable és aptaper al consum humà.

Planta potabilitzadora: instal·lació on es processal’aigua per desinfectar-la i fer-la potable.

6. L’efecte hivernacle

pàgina 157

14. a) La quantitat de CO2 atmosfèric ha anat aug-mentant progressivament i ha passat d’unes280 ppm (parts per milió) a més de 350 ppm.

b) La causa principal ha estat l’augment progressiude l’ús de combustibles. Primer va ser la fusta,més tard el carbó i finalment el petroli; en totsels casos aquesta combustió allibera CO2. Amés, aquest augment en la producció de CO2ha anat acompanyat de la disminució dels bos-cos, els principals consumidors d’aquest gas.

7. La pluja àcida i la disminució de la capa

d’ozó

pàgina 158

15. Altera la composició de les aigües dels llacs i rius icausa la mort d’animals i plantes aquàtiques; can-via la composició dels sòls i els torna improductius,i afebleix o destrueix la vegetació dels boscos.

8. LES PERSONES I EL MEDI AMBIENT

Renovables: taxade renovació alta

No renovables: taxa de renovació

baixa

Renovables: taxade renovació alta

No renovables: taxa de renovació

baixa

Recursos naturals

No renovables:no es regenerendesprés d’utilit-

zar-los

Renovables: esregeneren des-

prés d’utilitzar-los

Recursos materials

Recursosenergètics

32

16. Els CFC són artificials, substàncies químiques fa-bricades en indústries. El diòxid de carboni i elsòxids de nitrogen i sofre són substàncies naturals;són contaminants per la seva abundància i con-centració en determinades zones.

8. El sòl: erosió i desertització

pàgina 159

17. Perquè el sòl és un component del medi naturalque té interès per a l’ús de les persones. El sòl pro-porciona els nutrients a les plantes que ens ser-veixen d’aliment (i d’aliment a altres animals delsquals ens alimentem), ens proporciona fusta, pa-per, cotó i altres materials; ajuda a purificar l’aiguaque utilitzem; hi viuen els bacteris que descompo-nen la brossa...

18. Perquè poden introduir-se a la muntanya i, si no cir-culen per les pistes forestals, destrueixen la co-berta vegetal. A més, compacten el sòl, la qual co-sa fa més difícil que la vegetació torni a créixer. Aixíafavoreixen la degradació i la pèrdua de sòl.

9. I nosaltres, què hi podem fer?

pàgina 160

19. La llista és molt llarga, el que és important és quees parin a pensar en les accions que es fan les se-ves conseqüències.

20. Sí. L’ordre fa referència a la seva importància ecolò-gica. El més important és disminuir el consum,aquest és el millor camí perquè disminueixin elsresidus. Reutilitzar és millor que reciclar, ja ques’estalvia una gran part del procés industial.

Mapa conceptual

pàgina 161

21. De dalt a baix i d’esquerra a dreta: població huma-na, no renovables, reduir, reutilitzar, reciclar.

22. Un sistema complex format per la població huma-na i el medi natural.

23. L’efecte hivernacle, la pluja àcida, el forat de la ca-pa d’ozó i la desertització.

24. Reduir el consum, reutilitzar els materials i reciclarels residus.

Ciència pas a pas

pàgina 162

25. Resposta oberta. L’adreça proposada permet el càl-cul de la petjada ecològica. Resulta interessantcomparar els resultats segons les circumstànciesde cadascun i dels seus hàbits de vida.

26. És interessant que cada alumne proposi alternati-ves concretes que puguin ser posades en comúper a la seva anàlisi.

Al laboratori

pàgina 163

27. La descripció haurà de respondre tant al tipus decontenidors com a la seva accessibilitat.

28. Resposta oberta.

29. Poden escriure una carta en què s’adjunti l’estudirealitzat i les conseqüències que s’hagin extret.

Activitats d’aplicació

pàgina 164

30. a) Andalusia, Cantàbria, Comunitat Valenciana i Ex-tremadura. La Rioja.

b) Extremadura i la Comunitat Valenciana. Aragó,Castella–la Manxa, Catalunya i la Comunitat Fo-ral de Navarra.

c) Malgrat que no s’observa una relació cara, éscert que hi ha comunitats en què la despesad’aigua és molt elevada, els recursos són moltescassos i malgrat això l’aigua és més barata(per exemple, Andalusia) que en d’altres (comNavarra), amb menys despesa i més disponibili-tat de recursos. És important pensar que el preude l’aigua a l’Estat espanyol és baix i això pot ferque les persones pensin que poden gastar-lasense preocupar-se’n.

31. a) Biodegradable: que es descompon en substàn-cies naturals com el diòxid de carboni i l’aiguaper l’acció dels éssers vius, en particular delsdescomponedors.

b) Els materials biodegradables es transformen ensubstàncies que s’incorporen als cicles biogeo-químics; la matèria es recicla. Els materials nobiodegradables s’acumulen i la seva contamina-ció és mol persistent.

32. a) 1. Ceuta i Melilla; 2. Cantàbria; 3. Castella i Lleó;4. Castella-la Manxa; 5. País Basc; 6. Extrema-dura; 7. Comunitat de Madrid; 8. Regió de Múr-cia; 9. La Rioja; 10. Galícia; 11. Principat d’Astú-ries; 12. Catalunya; 13. Comunitat Valenciana;14. Comunitat Foral de Navarra; 15. Aragó; 16.Andalusia; 17. Canàries; i 18. Illes Balears.

La producció de residus s’associa, en general, al«nivell de vida». En el cas de les comunitats del’Estat espanyol intervenen molts altres factors,per exemple, el fet de ser una illa, que augmen-ta de forma considerable la producció de residusassociats al transport de mercaderies proce-dents de la península; també cal considerar lapart que es diposita en contenidors específics,no només de paper i vidre.

b) Comproveu que el diagrama de barres sigui co-rrecte.

c) En general, encara que cada cop s’ha estès mésl’ús dels contenidors específics, una part del pa-per i del vidre continua anant al cubell de les es-combraries. Resposta oberta.

33. a) 32 quadrets, la meitat del quadre total.

b) Un pas més.

Activitats de síntesi

pàgina 165

34. Que una mostra d’aigua tingui poca matèria ensuspensió no garanteix que es tracti d’aigua pota-ble. L’aigua potable, a més, ha de ser incolora, no

33

contenir substàncies tòxiques o microorganismesperjudicials per a la nostra salut.

35. a) Emissió de gasos contaminants pels automò-bils, les centrals nuclears; emissió de radiacionsen les centrals nuclears i la construcció de pre-ses.

b) Energies brutes són les que contaminen (proce-dents de fonts no renovables, com els combus-tibles fòssils). Energies netes són les que pro-venen de fonts renovables, com la solar ol’eòlica.

36. a) Poden ser llençats amb la resta de la brossadomèstica, cosa que impedeix el seu reciclatgei passaran a augmentar els residus acumulats enels abocadors. Poden ser reutilitzats passant di-rectament a les plantes embotelladores o podenser reciclats, és a dir, triturats i fosos per fabricarobjectes de vidre nous.

b) Fabricant; Reciclatge; Embotellador; Reciclar;Reutilitzar; Contenidor; Distribuïdor; Reduir; De-tallista; Consumidor; i Abocador.

c) Els retornables, ja que són reutilitzats directa-ment sense passar pel reciclatge.

37. La desforestació, la sobreexplotació de conreus, lasobrepastura i l’expansió de les àrees urbanes.

Activitats d’aprofundiment

pàgina 166

38. a) Resposta oberta. Es pot determinar en part l’ori-gen de les partícules segons la seva grandària

b) S’hauria d’apreciar una concentració més grande partícules sobre les plaques recol·lectores si-tuades en espais exposats a la contaminaciócom, per exemple, una zona d’aparcament prò-xima al centre).

Activitats d’autoavaluació

pàgina 166

1. L’obtenció de recursos i l’eliminació de residus de-rivats de l’obtenció i la utilització dels recursos.

2. b.

3. a) Primera sedimentació.

b) Tractament de llots.

c) Tractament biològic.

d) Pretractament.

4. Diòxid de carboni i vapor d’aigua.

5. c.

6. a) Compostos de sofre.

b) Compostos de clor.

c) Diòxid de carboni.

7. c.

8. Resposta model: vegeu-ne alguns exemples a lapàgina 160 del llibre.

Revista de ciència

pàgina 167

1. Resposta oberta.

2. L’efecte d’hivernacle.

3. Un 5,2 % de mitjana.

4. Resposta model: Significa que els països queprodueixin més emissions de les permeses, hande pagar diners als països que no ho necessiten,a canvi de produir la quantitat d’emissions extraque el país que rebrà els diners produeix demenys.

5. Resposta model: Perquè les previsions diuen quel’Estat espanyol emetrà una quantitat de gasosl’any 2010 un 51,3 % més alta que la quantitat re-gistrada dues dècades abans i, en canvi, el màximautoritzat pel protocol de Kyoto és un 15% .

6. Podeu encetar un debat amb els alumnes i resol-dre l’activitat amb les aportacions de tots. La desi-gualtat entre els països rics i els països pobres esmanifesta en tots els aspectes. Els països en viesde desenvolupament no tenen prou recursos perassolir el nivell de vida dels països rics i, per tant,tampoc no poden invertir en energies alternativesque produeixin menys emissions contaminants.Cal afegir, a més a més, el deute extern que elspaïsos pobres mantenen amb els països rics, i queva fent-se cada cop més gran. Mentre que els paï-sos pobres no poden assumir les despeses d’unareducció de les emissions, alguns països rics, comels Estats Units, que podrien encarregar-se perfec-tament de reduir les emissions que produeixen, jaque el seu nivell econòmic ho permet, no ho fan, iperjudiquen així la seva població i també la restadel planeta.

TIC: L’enllaç adreça directament a una pàgina webdedicada exclusivament a informar sobre el canviclimàtic i les maneres en què es pot frenar. Un copdins i, passada la introducció, feu clic a «Infórma-te y frena el cambio climático». S’obrirà un bloc.Aneu a «Luchar contra el cambio climático desdecasa», pestanya que es troba a la dreta de la pan-talla. Allà hi trobareu diversos articles o comentarisescrits per diverses persones que proposen actua-cions per contribuir a aturar el canvi climàtic, comara fer apagades col·lectives, reduir els llums deNadal, reciclar... A més a més, hi trobareu enllaçosa altres webs relacionades amb el tema molt inte-ressants.

Pols de fosa

Pols de ciment

Pols metal·lúrgica

Pol·len

Cendres de carbó

1 mm 0,5 mm 0,2 mm 0,1 mm 0,01 mm 1 �

Carbó polvoritzat

34

VOCABULARI

pàgina 172

� Resposta model. Aparells que fan servir una ante-na: televisor, ràdio, mòdem amb connexió sense fil(wireless) a la xarxa, telèfon mòbil, telèfon sensefil.

Aparells amb un circuit integrat: ordinador, televi-sor, ràdio, reproductor de DVD, reproductor de CD,telèfon mòbil i els electrodomèstics que es podenprogramar o amb els quals es pot processar infor-mació.

� L'electrònica és el camp de l'enginyeria i de la físicaaplicada que estudia el disseny de dispositius, gene-ralment circuits electrònics, el funcionament delsquals depèn del flux d'electrons. Les funcions d’a-quests circuits són la generació, la transmissió, la re-cepció, i l’emmagatzematge d'informació, entre d’al-tres. Aquesta informació pot consistir en veu omúsica (com en un receptor de ràdio), en una imat-ge en una pantalla de televisió, o en nombres o al-tres dades en un ordinador.

� Resposta model. Senyal analògic: giradiscos, micrò-fon, altaveus, televisor, telèfon, reproductor de víde-os, reproductor de cassets.

Senyal digital: reproductor de CD, reproductor deDVD, ordinador, càmera digital, reproductor d’mp3.Els sistemes digitals, però, s’estan estenent a la ma-jor part dels aparells perquè permeten processar iemmagazetmar informació amb més facilitat.

� L’emissió i la recepció de la televisió per senyal digi-tal ofereix molts avantatges:

– Com que el senyal digital es veu menys afectat perles interferències, ofereix una recepció més bonadel so i la imatge.

– El senyal digital permet rebre més canals, ja que elmateix espai que ocupa un canal analògic permetrebre quatre canals digitals sense que s’inteferei-xin.

– El senyal digital permet, a més, intercanviar infor-mació més fàcilment, de manera que ofereix nousserveis, com ara la visualització dels subtítols, lesversions originals, el sistema pagament pel visio-nament, la connexió a Internet o la visió multicà-mera.

� El mòbil rep i envia informació a partir de la recepciói l’emissió d’ones electromagnètiques a través del’antena. Conté, a més, circuits integrats per tal deprocessar informació dels missatges o l’agendaelectrònica.

L’ENTORN

pàgina 173

� Tot i que la invenció del telèfon ha estat històrica-ment atribuïda a Graham Bell, va ser Antonio Meuc-ci, làny 1854, qui va inventar el telèfon mecànic (noelèctric) per connectar dues habitacions de casa se-

va i així facilitar la vida de la seva muller, que patiareumatisme.

� La diferència bàsica entre el funcionament de la rà-dio i el telèfon és que, en el cas de la ràdio, el senyalviatja a través d’ones electromagnètiques. L’antenade la ràdio les rep i les reprodueix per mitjà de l’alta-veu. L’emissió i la recepció a través de les ones elec-tromagnètiques permet enviar diversos senyals mo-dulats a freqüències diferents, de manera que laràdio permet escollir quin d’aquests senyals es voltransmetre a l’altaveu.

� Resposta model.

PROJECTE 1. ELECTROMAGNETISME: DE LA CIÈNCIA A LA TECNOLOGIA

el so fa vibrar.

viatja a través del cable

micròfon que crea un EMISSIÓ

RECEPCIÓ

senyal analògic

el senyal analògic

que reprodueix el so

fa vibrar l’auricular

35

�

DOCUMENTS

pàgina 174

1. El vaixell per control remot de Tesla rebia les ordresper mitjà d’ones electromagnètiques emeses pelcomandament a distància.

2. El control remot de Tesla enviava ones electro-magnètiques per mitjà de la seva antena, el vaixellrebia aquestes ones amb la seva antena i mitjançantcircuits interpretava les ordres del control remot.

3. Li agradava fer de la presentació dels seus inventsun espectacle.

4. Establiment d’un debat.

PROPOSTA DE TREBALL

pàgina 175

• TFT: thin film transistor.LCD: liquid crystal display.

Les pantalles de cristall líquid (LCD) es caracterit-zen perquè són molt més primes que les de tubsde raigs catòdics. El cristall líquid és un materialformat per segments (píxels) que n’alteren la trans-parència i deixen passar més o menys llum quans’hi aplica un corrent elèctric. Aquests contrastospermeten crear una imatge. El TFT és un conjuntd’«interruptors» que hi ha dipositats entre el cris-tall líquid i permeten controlar el corrent que s’apli-ca a cada píxel.

El televisor de tubs de raigs catòdics funciona, bàsi-cament, mitjançant una vàlvula amb un ànòde reco-bert de fòsfor capaç d’emetre llum quan hi incideixun feix d’electrons. Per tant, quan arriba un senyalelèctric al tub, aquest emet llum que incideix sobreuna pantalla i crea una imatge. Si s’utilitzen tresemissors de llum recoberts de cadascun dels colorsprimaris, la imatge pot ser en color.

La pantalla de plasma és un sistema d'emissió d'i-matges que, com el tub de raigs catòdics, utilitza lespropietats del fòsfor, tot i que la descàrrega elèctricaes fa entre dos vidres i mitjançant plasma (descàrre-gues d’electrons lliures) per a cadascun dels píxels.Permet visualitzar imatges amb una alta definició i téunes dimensions considerables.

• Resposta oberta.

• Els superconductors són materials la propietat mésimportant dels quals és conduir el corrent elèctricsense resistència. Això, però, només ho fan per sotad'una certa temperatura, anomenada temperaturacrítica. La principal millora que aportarien és l’absèn-cia total de pèrdues elèctriques en el transport d’e-lectricitat. A més, els superconductors tenen unapropietat magnètica especial, l’efecte Meissner, és adir, no permeten que hi penetri un camp magnètic, i,per tant, poden provocar la levitació d’un imant. Elprincipal problema amb el qual s’enfronten els cientí-fics és trobar materials superconductors a tempera-tures pròximes a l’ambient.

La nanotecnologia és un camp de les ciències apli-cades dedicat a la manipulació de la matèria a unaescala menor que un micròmetre, és a dir, a nivellatòmic i molecular. La nanotecnologia es caracte-ritza perquè és un camp essencialment multidisci-plinari, i cohesionat exclusivament per l’escala dela matèria amb la qual treballa. Les aplicacions dela nanotecnologia tenen un potencial inimaginable;tant, que es creu que pot significar una revoluciótecnològica tan gran com microxip. A banda de lesaplicacions en l’electrònica per reduir les dimen-sions dels diversos components, la diversitat deles aplicacions és tan gran com les disciplines enquè s’utilitza: detecció de virus en el corrent san-guini o elements contaminants en l’aigua, canvisen l’estructura molecular de materials per donar-losnoves propietats i aplicacions, estalvi energètic,subministrament de medicaments a nivell cel·lular,etc.

Imatges i so

Televisor

Càmera

Antena d’emissió

Processador del senyal digital

Ones electromagnètiques

Satèl·lit

Ones electromagnètiques

Antena de recepció

Processador del senyal digital