TEMPERATURA Y ENERGÍA TÉRMICA
CN.F.5.2.7. Analizar que la variación de la temperatura de una sustancia que no cambia de estado es proporcional a la cantidad de energía añadida o retirada de la sustancia y que la constante de proporcionalidad representa el recíproco de la capacidad calorífica de la sustancia.
- Vida cotidiana: Si cocinas, te bañas o eliges qué ropa usar, la temperatura te ayuda a decidir si un objeto, el ambiente o una sustancia está más caliente o más fría y cómo actuar.
- Contexto social / académico: En medicina, gastronomía o laboratorios, la temperatura permite controlar procesos, evaluar condiciones y tomar decisiones seguras según el estado térmico de un cuerpo o sustancia.
Organícense en grupos de 3 estudiantes.
Cada grupo deberá recorrer el colegio para buscar y reunir los siguientes objetos: una piedra, una moneda, un candado, un vaso con agua y una cuchara de metal.
Cuando tengan los 5 objetos, deberán analizarlos en equipo y ordenarlos desde el que creen que aumentará su temperatura más rápido hasta el que creen que aumentará su temperatura más lentamente, suponiendo que todos reciben la misma cantidad de energía térmica durante el mismo tiempo.
El primer grupo que logre encontrar todos los objetos, organizarlos correctamente y justificar su decisión ante el docente será el ganador de 20 Krugs.
Prepárense para buscar, pensar rápido y defender su propuesta en equipo.
15 minutos para desarrollar la etapa
En 10 minutos, observa los siguientes videos referentes a calorimetría, temperatura y energía térmica, anota las ideas principales.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre calor, temperatura, energía térmica. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que leíste y escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
En 5 minutos elabora un formulario que incluyan las fórmulas necesarias que anotaste cuando observaste los videos, guarda este formulario en una carpeta ya que a lo largo de este ciclo escolar lo utilizaremos para diversas actividades.
Elabora un diccionario en papel o cartulina titulado “Glosario de calorimetría”.
La portada debe ser llamativa y relacionada con el tema del calor, la temperatura y la energía térmica.
En el interior, organiza y define con tus propias palabras los siguientes términos:
- Calor
- Calorimetría
- Temperatura
- Energía térmica
- Calorías
- Capacidad calorífica
- Calor específico
- Equilibrio térmico
- Transferencia de calor
- Aislamiento térmico
Cada término debe incluir:
- El nombre del concepto
- Una definición clara y sencilla
- Un ejemplo cotidiano o un pequeño dibujo que ayude a comprenderlo.
Dirígete primero a un espacio abierto o al laboratorio, para el siguiente experimento necesitaras:
- Agua
- Harina
- 3 globos
- 1 vela
- 1 encendedor
En cada caso, acerca el globo (con agua, luego con aire, luego con harina) a la vela encendida y toma el tiempo desde que se expone al calor hasta que el globo se reviente.
Repite el procedimiento con los tres globos, procurando mantener condiciones similares en cada intento.
Durante la actividad, observa cuidadosamente qué ocurre con cada globo al recibir energía térmica.
Registra los tiempos obtenidos y compara cuál se revienta más rápido y cuál tarda más.
Redacta una breve conclusión acerca de la capacidad calórica de los 3 materiales.
Observa el video propuesto y analiza cómo se lleva a cabo el procedimiento para determinar la capacidad calorífica de un material en un contexto de laboratorio.
Durante la observación, identifica los materiales e instrumentos que se utilizan, los pasos del procedimiento, las mediciones que se realizan y la manera en que esos datos permiten obtener la capacidad calorífica del material.
Luego, elabora un esquema, resumen visual o explicación breve en la que describas:
- Qué se busca determinar en el experimento
- Qué elementos intervienen en el procedimiento
- Qué datos deben medirse
- Cómo esos datos ayudan a obtener la capacidad calorífica.
Construirás un calorímetro, para lo que necesitaras:
- 1 lata
- Aluminio
- Termómetro de mercurio
- 1 balanza ( 1 por curso)
- Vaso térmico con tapa
- Aluminio
Elabora el experimento mostrado en el video siguiendo paso a paso el procedimiento observado.
Al finalizar, escribe una breve conclusión sobre lo observado y explica cómo se relaciona con los conceptos trabajados en clase, además anota los datos de masa, temperatura, ya que los utilizaras, en la siguiente etapa.
200 minutos para desarrollar la etapa
Utiliza los datos obtenidos en tu experimento con el calorímetro para calcular la temperatura de equilibrio del sistema, aplicando la relación entre el calor cedido y el calor absorbido:
QH2O(caliente)=QH2O(frıía)+QAluminio
A partir de los valores registrados durante la práctica, realiza el procedimiento necesario hasta obtener la temperatura de equilibrio.
Luego del cálculo, redacta una explicación breve en la que indiques:
- Por qué el agua caliente cede energía y el agua fría y el aluminio la absorben
- Cómo este proceso se relaciona con la variación de temperatura de una sustancia
- Qué permite comprender este experimento sobre la relación entre energía transferida, cambio de temperatura y capacidad calorífica.
IMPORTANTE:
No se evaluará únicamente el resultado numérico, sino la coherencia del procedimiento, el uso correcto de los datos experimentales y tu capacidad para explicar las respuestas.
15 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.