Calor y Temperatura,5to F

I. E. “Nuestra Señora del Rosario”

CALOR Y TEMPERATURA Página 1



FISICA II

MODULO DE APRENDIZAJE

INTERACTIVO

“Calor y Temperatura”

I.E. “Nuestra Señora del Rosario”

Alumnas:

Payesa Chanamé, Isabel

Piedra Torres, Andrea

Porras Crisanto, Yeraldine

Quispe Díaz, Chelsy

Quispe Vargas, Marcela

Regalado Barboza, Katherine

Rodríguez Sigüeñas, Mitzzy

Docente:

Shirley Córdova García

Chiclayo – Perú

2012



En el presente módulo, les daremos a conocer sobre el calor y la temperatura, el cual ha sido preparado pensando en la adecuada comprensión del tema a tratar.

Mediante la experimentación podemos dar rienda suelta a nuestra creatividad y poner en manifiesto lo aprendido en clase.

Este módulo interactivo podrá ayudar a los(as) alumnos(as) a mejorar sus comprensión sobre este tema, y con las ampliaciones al tema, podrán ser más dinámicas y aprender jugando.

PRESENTACIÓN



El tema a tratar es de mucha importancia porque dependemos de lleno a este fenómeno y de su precisión; sin el calor no podría existir la vida humana, animal y vegetal.

Este tema es interesante, existen diversas formas para percibir el traslado de la temperatura de un cuerpo a otro, estos traslados pueden ser de manera invisible y solamente los podemos notar mediante el contacto de los cuerpos.

El calor desempeña un papel importante en nuestra vida cotidiana.

Debemos la vida misma al calor. El calor es algo más que una sensación. De cierta forma, nuestro cuerpo es una máquina térmica, donde el alimento que consumimos es un combustible que nos provee energías para nuestras actividades diarias y nos mantiene a una determinada temperatura, a la cual nuestro cuerpo únicamente trabaja, si la temperatura sube o baja demasiado se puede llegar hasta la muerte.

Como sabemos, el calor y la temperatura nunca van a dejar de ser un objeto de estudio, ya que es indispensable en nuestra vida diaria.

INTRODUCCIÓN



Es el proceso de transferencia de energía entre diferentes cuerpos o zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico.

La energía puede ser transferida por diferentes mecanismos, como lo son: la radiación, la conducción y la convección.

El calor es una forma de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas y otras partículas que forman la materia. El calor puede ser generado por reacciones químicas (como en la combustión), reacciones nucleares (como en la fusión nuclear de los átomos de hidrógeno que tienen lugar en el interior del Sol), disipación electromagnética (como en los hornos de microondas) o por disipación mecánica (fricción).

CALOR



CONDUCCIÓN En la conducción de calor las partículas más cercanas a la fuente de calor se agitan con más energía que las que están más alejadas. Esta energía se comunica por contacto hasta que la energía se reparte por todo el sólido.

CONVECCIÓN En la convección se trasmite el calor por desplazamiento de las partículas que forman los cuerpos. Esta forma de transferencia del calor es típica de líquidos y gases RADIACIÓN En la transmisión por radiación el calor se propaga sin necesitar la ayuda de materia (a través del espacio vacío) por ondas electromagnéticas.

PROPAGACIÓN DEL CALOR



Se llama cambio de estado al fenómeno que consiste en el paso de un estado cualquiera a otro, por adición o sustracción del calor.

Todos los días ocurren cambios de estado en la materia que nos rodea. Algunos hacen cambiar el aspecto, la forma, el estado. A estos cambios los llamaremos cambios físicos de la materia.

Un cambio de estado se pude producir por la variación de la temperatura o de la presión.

CAMBIOS DE ESTADO



Los átomos y moléculas en una sustancia no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energía de movimiento en las moléculas. La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. Como lo que medimos en sus movimientos medio, la temperatura no depende del número de

partículas en un objeto y no depende de su tamaño.

Nosotros experimentamos la temperatura todos los días. Cuando hace calor o cuando tenemos fiebre sentimos calor y cuando está nevando sentimos frío. Cuando estamos hirviendo agua, hacemos que la temperatura aumente y cuando estamos haciendo polos o paletas de helado esperamos que la temperatura baje.

TEMPERATURA



Escala Celsius

La escala conocida como Celsius, fue ideada por el científico sueco, Anders Celsius. Este científico eligió como puntos fijos de su escala, el punto de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua. Él observó que estos cambios de estado se producían siempre a la misma temperatura, bajo presión atmosférica.

Asignó el valor de 0 grado para el punto de fusión del hielo, y el valor de 100 para el de ebullición del agua, y dividió el intervalo en 100 unidades iguales, llamadas grados Celsius.

Escala Fahrenheit

Fue propuesta por Gabriel Fahrenheit en el año 1974. En esta escala, se le atribuye el valor 32 al primer punto fijo, y 212 al segundo. El intervalo está dividido en grados Fahrenheit, cuyo tamaño es mayor que el de los grados Celsius.

Escala Kelvin

La escala Kelvin es la elegida por el sistema internacional; es llamada también escala absoluta. El cero de la escala Kelvin se ubica en -273,16°C. Este cero es un límite inferior natural para la temperatura, por lo tanto en la escala Kelvin no existe temperaturas “bajo cero”. El tamaño de los grados Kelvin es igual al de los grados Celsius.

ESCALAS TERMOMÉTRICAS



*Punto de fusión:

El punto de fusión es la temperatura a la que el elemento cambia de la fase sólida a la líquida, a la presión de 1 atm

*Punto de ebullición:

Es la temperatura a la que el elemento cambia de líquido a vapor a la presión de 1 atm.



Corrientes de convección:

Materiales:

Un recipiente de vidrio

Agua

Arroz

Procedimiento:

1. poner agua al recipiente de vidrio

2. luego es colocado al fuego y le echamos unos granitos de arroz

EXPERIENCIAS



Conclusión: después de hacer este procedimiento, al calentar el agua con los granitos de arroz subirán por el lado del recipiente, bajando por el vidrio frio

Conducción de calor

Materiales:

Agua caliente

Recipiente de vidrio

Cuchara de madera

Cuchara de plástico

Cuchara de metal

Procedimiento:

1. vierta el agua hervida en el recipiente

2. luego colocar los tipos de cucharas



Conclusión: agarrar cada una de las cucharas , después sentimos una gran diferencia de temperatura de cadan uno esto se debe a la conducción de calor

Dilatación

Materiales:

Papel aluminio

Tozos de papel común

Pegamento

Sujetador de ropa de madera

Vela

Procedimiento:

1. tomar un trozo de papel aluminio

2) luego colocarlo sobre la llama de la vela y observaremos que no experimenta nada



3) ahora tamar en papel común y con la ayuda del pegamento cubrimos la cara de papel aluminio

Conclusión: observamos que al poner al fuego al alumio no pasa absolutamente nada y el aluminio de pegamento cubierto con el papel común también no pasa nada esto se debe a la dilatación de diferentes tipos

Evaporación de agua:

Materiales:

Dos recipientes del mismo material ,uno con boca ancha y bajo y otro de boca más estrecha y mas alto



Un recipiente para medir líquidos .servirá una jarra graduada o sin graduar

Una fuente de calor (placa vitrocerámica )

Un termómetro (hasta 100ºc)

Un cronometro



Un barómetro

Procedimiento: Mediremos el agua con el recipiente graduada e introducimos la misma cantidad en el recipiente ancho y en el estrecho. Mediremos la temperatura del agua en los dos recipientes, ya que deben estar a la misma temperatura.

Convención en el agua:

Materiales:

Beaker con agua Pequeños trozos de agua Cocina ¿Qué observe? Los trozos de papel, modelan el movimiento de agua producido por la transferencia de calor por convención. Donde las copas de abajo que están en contacto con el fuego aumentan su volumen y disminuye su densidad con la cual asciende en la columna del agua mientras las Cepas más superficiales frías y densas tenderán a moverse abajo.



Convención de aire: Materiales: Aspiral Vela Coloca el esperiral de papel colgando de hilo sobre la vela encendida ¿Qué observé? Cuando el espiral es colocado sobre la llama el aire que está cerca de la vela recibe calor por consiguiente, el volumen de esta capa aumenta y por lo tanto su densidad disminuye, haciendo que se desplace en la parte superior del espiral para ser reemplazado por aire más frio y denso .



Transferencia de calor por radiación: Materiales: Tubo de ensayo Hielo Metal Una piedra Fuego Agua Introducir agua al tubo de ensayo y hielo, poner en llama mínimo dos minutos

Inflar un globo:

Para realizar nuestro experimento necesitamos una botella de cristal pequeña y un globo. En primer lugar metemos la botella en un congelador. Después de unas horas sacamos la botella del congelador y ponemos un globo en la boca de la botella. Por último, rodeamos la botella con nuestra mano y en cuestión de segundos el globo se llena de aire

Explicación Al rodear la botella de cristal con nuestra mano calentamos el aire frío atrapado en el interior de la botella. Con la energía transferida aumenta la temperatura del aire, se incrementa



la presión interna y el globo se infla en unos segundos.

Experimento de conductividad térmica:

MATERIALES:

� 1 corcho ( lo cortamos a la mitad)

� 1 alambre de cobre � 1 alambre de metal � 1 vela � Volitas de cera

PROCEDIMIENTO

� Sobre los corchos de manera horizontal ponemos los alambres de cobre y metal.

� Luego pegamos unas botitas de cera sobre los alambres dejando pequeñas separaciones.

� Ubicamos la vela a uno de los extremos libre de los alambres y vemos que el calor transmitido por los metales va fundiendo la cera y las bolitas caen poco a poco.



Experimento: No Lo Dejes Caer

MATERIALES:

� 1 globo � 1 vela � 1 recipiente con agua � 1 vaso

CONCLUSION:

� Las bolitas de cera del alambre de cobre caen antes que las bolitas del alambre

de metal por ser la conductividad térmica del cobre mayor que la del metal.



PROCEDIMIENTO:

� Calentamos el vaso sobre la vela y luego presionamos el vaso sobre el globo.

� Despues ponemos el vaso dentro del recipientecon agua y al sacarlo podemos ver que el globo puede alzar el vaso sin ninguna dificultad.

• Vemos que el globo logra soportar el peso del

vaso porque al poner el vaso en el agua el

aire que está atrapado en el interior del vaso

se enfría rápidamente haciendo que

disminuya la presión.

• También se puede ver en la segunda imagen

como el globo esta ligeramente en el interior

del vaso empujado por la diferencia de

presión

CONCLUSION:

Por los diferentes tipos de presiones que suceden cuando el vaso es calentado y luego

puesto en el agua; el globo puede alzar el vaso sin dificultad.



Globo que se mete en una botella

Materiales:

• Una botella de vidrio • Un globo • Agua (caliente y fría)

Procedimiento:

Primero llenamos la botella con un poco de agua caliente. Agitamos bien y esperamos unos segundos. Luego colocamos el globo en la boca de la botella, abrimos el grifo del agua fría y ponemos la botella debajo. En unos segundos el globo se mete en la botella.

MATERIALES Y PROCEDIMIENTO





Dilatación de Sólidos

Materiales:

• Objeto de metal, cilíndrico o esférico • Alambre grueso pero maleable (que lo puedas moldear) • Pinzas y martillo • Algodón • Alcohol

Procedimiento:

Con el objeto a temperatura ambiente, toma el alambre, y ayudándote con las pinzas y el martillo, haz un aro justo por su contorno. Es decir, cuando termines el aro, el objeto deberá pasar a través de él, pero muy justo, sin tener que hacer fuerza, pero tampoco debe entrar holgadamente.





El agua que sube:

Materiales:

• Un vaso con agua fria • Un envase de vidrio largo • Una vela • Fósforos • Una vela • Un plato plano

Procedimiento:

1. Encendemos la vela vela y la colocamos en medio del plato

2. Ponemos el recipiente de vidrio boca abajo, cubriendo la vela

3. Colocamos el agua en el plato, alrededor del presidente.

Explicación:

• Al cubrir la vela encendida con el recipiente de vidrio, la combuystion de la vela consume todo el oxigeno dentro del recipiente , haciendo que la presión interior disminuya, es por eso que la vela se apaga, y la presión atmosférica aumente, es por esta razón que el agua que estaba afuera, sube dentro del recipiente.

Resultados:

El agua que estaba en el plato sube dentro del recipiente, debido a que la presión dentro de este ha disminuido.



Congelando en segundos:

Materiales:

• Un cubito de hielo • Un vaso lleno de agua • Un pedazo de hilo • Sal

Procedimiento:

1. Colocamos en cubito de hielo en el vaso con agua. 2. Ponemos el pedazo de hilo justo encima del hielo 3. Colocamos sal encima del hilo que esta sobre el hielo 4. Levantamos el hilo

Explicación:

• Como sabemos, la sal derrite el hielo. Entonces, si miramos encima del hielo que hemos colocado sobre el hielo, hay un poco de agua que cubre el hilo, cuando colocamos la sal encima de hilo, el agua que cubre el hilo se convierte en una disolución de agua y sal, esta disminuye su temperatura bajo los 0º C:por consiguiente, al colocar la sal, gracias a la disolución formada el hilo queda congelado al hielo.

Resultado:

Cuando levantamos el hilo este se levanta congelado al cubito de hielo.



GUÍA DE INTERACTIVIDAD 1

Estados de la materia

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_int

eractiva_materia/curso/materiales/estados/cambios.htm

GUÍA DE INTERACTIVIDAD 2

Caliente, Caliente!

http://www.profes.net/varios/videos_int

eractivos/index.html

AMPLIANDO EL TEMA



http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20071111190309AAQvwls

http://html.rincondelvago.com/calor_13.html

http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema3/index.htm

http://newton.cnice.mec.es/newton2/Newton_pre/4eso/calor/calor-indice.htm

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Documents

Calor y Temperatura,5to F