SEMANA15
JUEVES
SESIÓN
44 Entropía e irreversibilidad energética
CONTENIDO TEMÁTICO Entropía e irreversibilidad energética
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Entropía e irreversibilidad energética
Procedimentales
• Relaciones de la irreversibilidad de los procesos y su relación con la entropía.
• Describirá diferentes sistemas y fenómenos térmicos, así como los elementos que lo conforman.
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: procesador de palabras.
Didáctico:
- Resumen escrito en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase les plantea la siguiente pregunta:
¿Por qué no es posible aprovechar toda la energía en un sistema térmico?
Preguntas ¿Qué es la entropía? ¿Cuál es el modelo matemático de la entropía? ¿Cuáles son las unidades que intervienen el modelo matemático de la entropía? ¿Cuándo se tiene un proceso irreversible? Ejemplos de procesos termodinámicos irreversibles ¿Para qué sirve la entropía?
Equipo 5 4 1 6 2 3
Respuesta En termodinámica, la entropía (simbolizada como S) es una magnitud física que para un sistema termodinámico en equilibrio mide el número de microestados compatibles con el macroestado de equilibrio, también se puede decir que mide el grado de organización del sistema, o que es la razón de un incremento entre energía interna frente a un incremento de temperatura del sistema. S2-S1=Q12/T
S=entropía
Q12= cantidad de calor intercambiado entre el sistema y el entorno
T=Temperatura S=[cal/K]
Unidades:
Cal= calorías
K= grados kelvin Los procesos en los que primero se transforma energía interna de un sistema en energía mecánica, y después en energía interna nuevamente, decimos que presentan irreversibilidad mecánica interna. Transferencia de energía como calor debido la diferencia significativa de temperatura.
Es un tipo de magnitud física que calcula aquella energía que existe en un determinado objeto o elemento pero que no es útil para realizar un trabajo o esfuerzo. La entropía es aquella energía que no es utilizable ante el advenimiento de un proceso termodinámico.
El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE DESARROLLO
• Los alumnos desarrollan la lectura siguiente de acuerdo a las indicaciones del Profesor:
http://www.taringa.net/posts/info/9140414/experimento-parece-violar-la-entropia.html
http://www.youtube.com/watch?NR=1&v=h1JkZR0Ibdc
http://www.youtube.com/watch?v=rkSRsTilmdk&feature=related ejemplo
https://www.youtube.com/watch?v=Bvfn6eUhUAc
https://www.youtube.com/watch?v=-akLqkGABYc
Vamos a imaginar que tenemos una caja con tres divisiones; dentro de la caja y en cada división se encuentran tres tipos diferentes de canicas: azules, amarillas y rojas, respectivamente. Las divisiones son movibles así que me decido a quitar la primera de ellas, la que separa a las canicas azules de las amarillas. Lo que estoy haciendo dentro del punto de vista de la entropía es quitar un grado o índice de restricción a mi sistema; antes de que yo quitara la primera división, las canicas se encontraban separadas y ordenadas en colores: en la primera división las azules, en la segunda las amarillas y en la tercera las rojas, estaban restringidas a un cierto orden.
Al quitar la segunda división, estoy quitando también otro grado de restricción. Las canicas se han mezclados unas con otras de tal manera que ahora no las puedo tener ordenas pues las barreras que les restringían han sido quitadas.
La entropía de este sistema ha aumentado al ir quitando las restricciones pues inicialmente había un orden establecido y al final del proceso (el proceso este caso el quitar las divisiones de la caja) no existe orden alguno dentro de la caja.
La entropía es en este caso una medida del orden (o desorden) de un sistema o de la falta de grados de restricción; la manera de utilizarla es medirla en nuestro sistema inicial, es decir, antes de remover alguna restricción, y volverla a medir al final del proceso que sufrió el sistema.
El concepto de entropía fue introducido por primera vez por R. J. Clausius a mediados del siglo XIX. Clausius, ingeniero francés, también formuló un principio para la Segunda ley: "No es posible proceso alguno cuyo único resultado sea la transferencia de calor desde un cuerpo frío a otro más caliente”. En base a este principio, Clausius introdujo el concepto de entropía, la cual es una medición de la cantidad de restricciones que existen para que un proceso se lleve a cabo y nos determina también la dirección de dicho proceso.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la entropía e irreversibilidad energética.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
lunes, 21 de noviembre de 2016
Semana 15 martes
SEMANA15
MARTES
SESIÓN
43 2ª. Ley de la Termodinámica
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica.
Procedimentales:
• Conoce las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica.
• Manejo de material y equipo de laboratorio.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta lo siguiente:
Preguntas ¿Qué es un proceso termodinámico reversible? ¿En qué consiste un proceso termodinámico irreversible? ¿Cómo enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica? ¿Cuál es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck? ¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador? ¿Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica?
Equipo 6 2 4 5 3 1
Respuesta Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. Se aplica a aquellos procesos que, como la entropía, no son reversibles en el tiempo. Desde esta perspectiva termodinámica, todos los procesos naturales son irreversibles. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico de moléculas interactivas es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la configuración o distribución de átomos y moléculas en el seno de dicho sistema variará. “Es imposible construir una máquina cíclica, que no tenga otro efecto que transferir calor continuamente de un cuerpo hacia otro, que se encuentre a una temperatura más elevada”. “Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no
tenga otro efecto que absorber la energía térmica de una fuente y realizar la
misma cantidad de trabajo”.
El refrigerador es una máquina térmica que nos beneficia directamente. Su función principal es la de mantener los alimentos en buenas condiciones por más tiempo, es decir, prolonga su conservación; aunque también tiene otras utilidades, como enfriar bebidas u otros alimentos que resultan más placenteros al disfrutarse a bajas temperaturas.
Su funcionamiento se basa en tomar calor de la parte de baja temperatura y lo expulsa al exterior, obviamente empleando una fuente de energía, en este caso, la eléctrica.
En términos sencillos, el calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío a otro cálido. Este enunciado de la segunda ley establece la dirección del flujo de calor entre dos objetos a diferentes temperaturas. El calor sólo fluirá del cuerpo más frío al más cálido si se hace trabajo sobre el sistema.
La Segunda Ley
Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo”. Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.
FASE DE DESARROLLO
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm
Siendo que la termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo, te sugeriría lisa y llanamente que lleves una olla a presión, la llenas de agua y la pones a hervir.
Al comenzar a salir el vapor concentrado en chorros potentes, le colocas una hélice hecha con madera o papel, que la haga girar, y explicas que a esa hélice o paleta puede ir conectada una rueda, o un generador de corriente, o cualquier otro elemento que aproveche ese movimiento.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/Heatengcon.html#c1
Ejemplos de Motores Térmicos Ciclo de Otto
Bomba de Calor
Rectángulo del Diagrama PV
Motor Diesel
Ciclo de Carnot
Refrigerador
Equipo 5 1 3 4 2 6
es un dispositivo que aplica trabajo externo para extraer una cantidad de calor QC de un foco frío y entregar calor QH a un foco caliente.
Para una masa constante de gas, la operación de un motor térmico es un ciclo repetitivo y su diagrama PV será un bucle cerrado.
Es conveniente expresar esta eficiencia en términos de la relación de compresión rC = V1/V2 y la relación de expansión rE = V1/V3. La eficiencia se puede escribir
y esto se puede reagrupar de la forma
Consistente en dos procesos isotérmicos y dos procesos adiabático. El ciclo de Carnot se puede considerar como, el ciclo de motor térmico mas eficiente permitido por las leyes físicas. Un frigorífico es un motor térmico en el cual se realiza trabajo sobre la sustancia refrigerante, con el propósito de sacar energía desde un área fría y volcarla en una región de temperatura mas alta, enfriando por consiguiente todavía mas la región fría.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la 2ª. Ley de la Termodinámica.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
MARTES
SESIÓN
43 2ª. Ley de la Termodinámica
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica.
Procedimentales:
• Conoce las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica.
• Manejo de material y equipo de laboratorio.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta lo siguiente:
Preguntas ¿Qué es un proceso termodinámico reversible? ¿En qué consiste un proceso termodinámico irreversible? ¿Cómo enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica? ¿Cuál es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck? ¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador? ¿Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica?
Equipo 6 2 4 5 3 1
Respuesta Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio. Se aplica a aquellos procesos que, como la entropía, no son reversibles en el tiempo. Desde esta perspectiva termodinámica, todos los procesos naturales son irreversibles. El fenómeno de la irreversibilidad resulta del hecho de que si un sistema termodinámico de moléculas interactivas es trasladado de un estado termodinámico a otro, ello dará como resultado que la configuración o distribución de átomos y moléculas en el seno de dicho sistema variará. “Es imposible construir una máquina cíclica, que no tenga otro efecto que transferir calor continuamente de un cuerpo hacia otro, que se encuentre a una temperatura más elevada”. “Es imposible construir una máquina térmica que, operando en un ciclo, no
tenga otro efecto que absorber la energía térmica de una fuente y realizar la
misma cantidad de trabajo”.
El refrigerador es una máquina térmica que nos beneficia directamente. Su función principal es la de mantener los alimentos en buenas condiciones por más tiempo, es decir, prolonga su conservación; aunque también tiene otras utilidades, como enfriar bebidas u otros alimentos que resultan más placenteros al disfrutarse a bajas temperaturas.
Su funcionamiento se basa en tomar calor de la parte de baja temperatura y lo expulsa al exterior, obviamente empleando una fuente de energía, en este caso, la eléctrica.
En términos sencillos, el calor no puede fluir espontáneamente de un objeto frío a otro cálido. Este enunciado de la segunda ley establece la dirección del flujo de calor entre dos objetos a diferentes temperaturas. El calor sólo fluirá del cuerpo más frío al más cálido si se hace trabajo sobre el sistema.
La Segunda Ley
Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo”. Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.
FASE DE DESARROLLO
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm
Siendo que la termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo, te sugeriría lisa y llanamente que lleves una olla a presión, la llenas de agua y la pones a hervir.
Al comenzar a salir el vapor concentrado en chorros potentes, le colocas una hélice hecha con madera o papel, que la haga girar, y explicas que a esa hélice o paleta puede ir conectada una rueda, o un generador de corriente, o cualquier otro elemento que aproveche ese movimiento.
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/Heatengcon.html#c1
Ejemplos de Motores Térmicos Ciclo de Otto
Bomba de Calor
Rectángulo del Diagrama PV
Motor Diesel
Ciclo de Carnot
Refrigerador
Equipo 5 1 3 4 2 6
es un dispositivo que aplica trabajo externo para extraer una cantidad de calor QC de un foco frío y entregar calor QH a un foco caliente.
Para una masa constante de gas, la operación de un motor térmico es un ciclo repetitivo y su diagrama PV será un bucle cerrado.
Es conveniente expresar esta eficiencia en términos de la relación de compresión rC = V1/V2 y la relación de expansión rE = V1/V3. La eficiencia se puede escribir
y esto se puede reagrupar de la forma
Consistente en dos procesos isotérmicos y dos procesos adiabático. El ciclo de Carnot se puede considerar como, el ciclo de motor térmico mas eficiente permitido por las leyes físicas. Un frigorífico es un motor térmico en el cual se realiza trabajo sobre la sustancia refrigerante, con el propósito de sacar energía desde un área fría y volcarla en una región de temperatura mas alta, enfriando por consiguiente todavía mas la región fría.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la 2ª. Ley de la Termodinámica.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
Semana 14 viernes
SEMANA14
VIERNES
SESIÓN
42 Recapitulación 14
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema térmico, eficiencia, maquinas térmicas reales e ideales.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Sistema térmico, eficiencia, maquinas térmicas reales e ideales.
Procedimentales:
• Relacionara las maquinas térmicas, con modelos de uso diario.
• Describirá diferentes sistemas y fenómenos físicos, así como los elementos que lo conforman, donde intervienen las maquinas térmicas.
Actitudinales:
- Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad, respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en Word, acetatos o Power Point
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase:
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2. ¿Que aprendí?
3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1. Maquinas térmicas y maquinas ideales y reales
2.Como funcionan las maquinas, y como construir una maquina térmica
3.Ninguna 1. Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales. Esquema general de maquinas térmicas
2.Sobre muchas de las maquinas de carácter térmico y su esquema de cada una así como la creación de una.
3.Ninguna.
1.
Maquinas térmicas
Eficiencia de maquinas térmicas, si como esquema de las mismas.
2. Como calcular la eficiencia de una maquina térmica y como construir una.
3. ninguna 1.- Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales
2.-
La energía calorífica se puede convertir a energía mecánica, los esquemas de las maquinas térmicas y la formula de la eficiencia de energía:
E=T/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1
3.-
Ninguna Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales
Esquema general de maquinas térmicas
La eficacia de maquinas térmicas y a crear varias maquinas térmicas
ninguna 1.-Movimiento de reguilete con vapor de agua, eficiencia de maquinas Ideales y reales
2.- Como calcular la eficiencia de una maquina ideal y real
3.- Ninguna
Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en documento electrónico acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de las maquinas térmicas en la vida cotidiana.
Revisa el informe a cada alumno y lo registra en la lista.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
VIERNES
SESIÓN
42 Recapitulación 14
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema térmico, eficiencia, maquinas térmicas reales e ideales.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Sistema térmico, eficiencia, maquinas térmicas reales e ideales.
Procedimentales:
• Relacionara las maquinas térmicas, con modelos de uso diario.
• Describirá diferentes sistemas y fenómenos físicos, así como los elementos que lo conforman, donde intervienen las maquinas térmicas.
Actitudinales:
- Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad, respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en Word, acetatos o Power Point
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase:
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2. ¿Que aprendí?
3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1. Maquinas térmicas y maquinas ideales y reales
2.Como funcionan las maquinas, y como construir una maquina térmica
3.Ninguna 1. Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales. Esquema general de maquinas térmicas
2.Sobre muchas de las maquinas de carácter térmico y su esquema de cada una así como la creación de una.
3.Ninguna.
1.
Maquinas térmicas
Eficiencia de maquinas térmicas, si como esquema de las mismas.
2. Como calcular la eficiencia de una maquina térmica y como construir una.
3. ninguna 1.- Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales
2.-
La energía calorífica se puede convertir a energía mecánica, los esquemas de las maquinas térmicas y la formula de la eficiencia de energía:
E=T/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1
3.-
Ninguna Maquinas térmicas y eficiencia de maquinas ideales y reales
Esquema general de maquinas térmicas
La eficacia de maquinas térmicas y a crear varias maquinas térmicas
ninguna 1.-Movimiento de reguilete con vapor de agua, eficiencia de maquinas Ideales y reales
2.- Como calcular la eficiencia de una maquina ideal y real
3.- Ninguna
Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en documento electrónico acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de las maquinas térmicas en la vida cotidiana.
Revisa el informe a cada alumno y lo registra en la lista.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
Semana 14 jueves
SEMANA14
JUEVES
SESIÓN
41 Esquema general de las maquinas térmicas
CONTENIDO TEMÁTICO Esquema general de las maquinas térmicas.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conocerán el esquema de las diferentes maquinas térmicas.
Procedimentales:
• Analiza la aplicación de transferencia de la energía por medio del calor y el trabajo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo:
¿Cuáles son los esquemas de diferentes tipos de máquinas térmicas?
Pregunta Motor Stirling
Turbina
Alternativa Compresor de émbolo
Rotativa
Turbo compresor Máquina de vapor
Turbo máquinas
Equipo 2 6 4 3 5 1
Respuesta
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE DESARROLLO
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una misma conclusión consensada.
• Los alumnos comentaran como han repercutido en su vida cotidiana las maquinas térmicas.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a las diferentes tipas de máquinas térmicas.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
JUEVES
SESIÓN
41 Esquema general de las maquinas térmicas
CONTENIDO TEMÁTICO Esquema general de las maquinas térmicas.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conocerán el esquema de las diferentes maquinas térmicas.
Procedimentales:
• Analiza la aplicación de transferencia de la energía por medio del calor y el trabajo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo:
¿Cuáles son los esquemas de diferentes tipos de máquinas térmicas?
Pregunta Motor Stirling
Turbina
Alternativa Compresor de émbolo
Rotativa
Turbo compresor Máquina de vapor
Turbo máquinas
Equipo 2 6 4 3 5 1
Respuesta
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE DESARROLLO
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una misma conclusión consensada.
• Los alumnos comentaran como han repercutido en su vida cotidiana las maquinas térmicas.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a las diferentes tipas de máquinas térmicas.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
Semana 14 martes
SEMANA14
MARTES
SESIÓN
40 Maquinas térmicas.
CONTENIDO TEMÁTICO Funcionamiento de una máquina térmica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conoce el principio de funcionamiento de las Maquinas térmicas
Procedimentales:
• Conoce el principio de funcionamiento de una máquina térmica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales:
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, matraz erlenmeyer de 250 ml, tapón de hule bihoradado, tubo de desprendimiento, rehilete de pastico, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, plantea la pregunta siguiente:
¿Cómo es posible aprovechar las propiedades del vapor de agua para crear un motor que no consumirá energía?
Preguntas ¿Qué es una maquina térmica? ¿Cómo funciona una maquina térmica? ¿Qué es la eficiencia ideal de una maquina térmica? ¿Cómo se calcula la eficiencia real de las maquinas térmicas? ¿Cuáles son las variables que intervienen en las maquinas termicas? ¿Qué unidades se utilizan en las variables de las maquinas térmicas?
4 2 6 1 3 5
Es un dispositivo cuyo objetivo es convertir calor a trabajo. Mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. La eficiencia en una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado. E=T/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1
T=trabajo
Q1=calor suministrado
Q2=calor obtenido
T1=trabajo de entrada
T2=trabajo de salida
E=eficiencia Trabajo mecánico, calor suministrado y temperatura. Trabajo mecánico
J=Joule
Calor suministrado
J/(kg.k) y cal/(g.C)
Temperatura
°C °K
Después discuten y sintetizan el contenido
FASE DE DESARROLLO
Colocar 100 ml de agua en el matraz Erlenmeyer, y tapar con el tapón bihoradado colocar el tubo de vidrio de desprendimiento.
Calentar el agua y medir la temperatura de salida del vapor, colocar en la salida del vapor de agua el rehilete y medir el número de revoluciones y la temperatura.
Tabular y graficar los datos obtenidos, temperatura-vueltas.
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal de la importancia de las maquinas térmicas.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
MARTES
SESIÓN
40 Maquinas térmicas.
CONTENIDO TEMÁTICO Funcionamiento de una máquina térmica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conoce el principio de funcionamiento de las Maquinas térmicas
Procedimentales:
• Conoce el principio de funcionamiento de una máquina térmica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales:
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, matraz erlenmeyer de 250 ml, tapón de hule bihoradado, tubo de desprendimiento, rehilete de pastico, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, plantea la pregunta siguiente:
¿Cómo es posible aprovechar las propiedades del vapor de agua para crear un motor que no consumirá energía?
Preguntas ¿Qué es una maquina térmica? ¿Cómo funciona una maquina térmica? ¿Qué es la eficiencia ideal de una maquina térmica? ¿Cómo se calcula la eficiencia real de las maquinas térmicas? ¿Cuáles son las variables que intervienen en las maquinas termicas? ¿Qué unidades se utilizan en las variables de las maquinas térmicas?
4 2 6 1 3 5
Es un dispositivo cuyo objetivo es convertir calor a trabajo. Mediante la variación de energía de un fluido que varía su densidad significativamente al atravesar la máquina. La eficiencia en una máquina térmica es la relación entre el trabajo mecánico producido y el calor suministrado. E=T/Q1=(Q1-Q2)/Q1=(T1-T2)/T1
T=trabajo
Q1=calor suministrado
Q2=calor obtenido
T1=trabajo de entrada
T2=trabajo de salida
E=eficiencia Trabajo mecánico, calor suministrado y temperatura. Trabajo mecánico
J=Joule
Calor suministrado
J/(kg.k) y cal/(g.C)
Temperatura
°C °K
Después discuten y sintetizan el contenido
FASE DE DESARROLLO
Colocar 100 ml de agua en el matraz Erlenmeyer, y tapar con el tapón bihoradado colocar el tubo de vidrio de desprendimiento.
Calentar el agua y medir la temperatura de salida del vapor, colocar en la salida del vapor de agua el rehilete y medir el número de revoluciones y la temperatura.
Tabular y graficar los datos obtenidos, temperatura-vueltas.
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal de la importancia de las maquinas térmicas.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
lunes, 7 de noviembre de 2016
Semana 13 Recap.
SEMANA13
VIERNES
SESIÓN
39 Recapitulación 13
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
Procedimentales
• Relacionara los cambios de energía.
• Describirá la conformación de la 1ª. Ley de la Termodinámica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
- Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos y proyector tipo cañón
De computo:
- PC, conexión a Internet.
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2. ¿Que aprendí?
3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1.-Cambios de energía interna por calor y trabajo.
2.- Los diferentes cambios de energía interna y la ley de la termodinámica
3.- Ninguna
1.cambios de energía interna por calor y trabajo. Primera ley de termodinámica.
2. Aplicacion de la termodinámica y el precio de los termómetros.
3.Ninguna 1.Energía interna por calor y trabajo. La primera ley de la termodinámica
2.A aplicar la ley de la termodinámica, a romper termómetros.
3.Ninguna 1.-.cambios de energía interna por calor y trabajo. Primera ley de termodinámica.
2.- los diferentes cambios en la energía interna la ley de la termodinamica que se expresa
U= Q-W
Donde:
U=CAMBIO DE ENERGIA INTERNA
W=trabajo hecho por el sistema
Q= calor añadido al sistema
3.- ninguna 1.-Cambios de energía interna por calor y trabajo.
2.- Los diferentes cambios de energía interna y la ley de la termodinámica
3.- Ninguna
1.
1.Cambios de energía interna por calor y trabajo.
Primera Ley de la Termodinámica.
2.Definiciones de cambios de energía interna por calor y trabajo.
Principios de la Primera Ley de la Termodinámica.
3. Ninguna.
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en su cuaderno de lo visto en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de la 1ª. Ley de la Termodinámica y su relación con la vida cotidiana.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
VIERNES
SESIÓN
39 Recapitulación 13
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
Procedimentales
• Relacionara los cambios de energía.
• Describirá la conformación de la 1ª. Ley de la Termodinámica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
- Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos y proyector tipo cañón
De computo:
- PC, conexión a Internet.
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1. ¿Qué temas se abordaron?
2. ¿Que aprendí?
3. ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1.-Cambios de energía interna por calor y trabajo.
2.- Los diferentes cambios de energía interna y la ley de la termodinámica
3.- Ninguna
1.cambios de energía interna por calor y trabajo. Primera ley de termodinámica.
2. Aplicacion de la termodinámica y el precio de los termómetros.
3.Ninguna 1.Energía interna por calor y trabajo. La primera ley de la termodinámica
2.A aplicar la ley de la termodinámica, a romper termómetros.
3.Ninguna 1.-.cambios de energía interna por calor y trabajo. Primera ley de termodinámica.
2.- los diferentes cambios en la energía interna la ley de la termodinamica que se expresa
U= Q-W
Donde:
U=CAMBIO DE ENERGIA INTERNA
W=trabajo hecho por el sistema
Q= calor añadido al sistema
3.- ninguna 1.-Cambios de energía interna por calor y trabajo.
2.- Los diferentes cambios de energía interna y la ley de la termodinámica
3.- Ninguna
1.
1.Cambios de energía interna por calor y trabajo.
Primera Ley de la Termodinámica.
2.Definiciones de cambios de energía interna por calor y trabajo.
Principios de la Primera Ley de la Termodinámica.
3. Ninguna.
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en su cuaderno de lo visto en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de la 1ª. Ley de la Termodinámica y su relación con la vida cotidiana.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
Semana 13 martes y jueves
SEMAN13
MARTES
SESIÓN
37 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CONTENIDO TEMÁTICO Cambio de la energía interna en trabajo y calor.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el cambio de la energía interna a trabajo y calor.
Procedimentales
• Reconoce y analiza dos formas en la transformación de energía a trabajo y calor
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase plantea las preguntas siguientes:
a) ¿Se podría colocar una botella tapada llena de agua dentro de una masa de hielo en derretimiento sin temor a que se rompa?
b) Una botella llena de agua se encuentra dentro de una masa de hielo a 0 °C, y otra, dentro de agua a la misma temperatura. ¿En cuál de las botellas el agua se congelará antes?
Preguntas ¿Qué le ocurre a la energía interna por el calor? Ejemplos de cambio de energía interna por calor ¿Qué le ocurre a la energía interna por el trabajo? Ejemplos de energía interna por trabajo ¿Cómo se define la primera ley de la termodinámica? Expresión matemática de la primera ley de la termodinámica
Equipo 3 6 5 2 4 1
Respuesta Cuando se le suministra calor a un sistema, las moléculas internas de este se empiezan a mover y esto un aumento en la temperatura. Cuando te frotas las manos para calentarlas, cuando se martilla un clavo, cuando se pule la superficie de un carro, etc………….. La primera Ley de la termodinámica establece que si un trabajo se realiza sobre un sistema o este intercambia calor con otro la energía interna del sistema cambiará 1-Un gás comprimido posee mayor energia interna do que cuando está expandindo.
2-El vapor tiene energia interna mayor de que la misma masa de vapor estuviese en forma de agua fria.
3- Una bateria cargada tiene energia interna mayor que se la misma estuviera descargada. La cantidad de energía transferida a un sistema en forma de calor mas la cantidad de energía transferida en forma de trabajo sobre el sistema y debe ser igual al aumento de energía intena ∆U=Q-W
∆U=Cambio de energía interna
Q= Calor añadido al sistema
W= Trabajo hecho por el sistema
Después en equipo y grupalmente, discuten y sintetizan el contenido de las respuestas.
FASE DE DESARROLLO
A.- Colocar la broca al taladro y aplicar durante unos segundos la acción de taladrar a la madera, el metal y la piedra. Inmediatamente medir la temperatura en la perforación de cada material, anotar los datos:
Observaciones:
Equipo Temperatura madera Metal Piedra
1
2
3
4
5
6
a) Si se congelara el agua contenida en la botella, el vidrio se rompería a consecuencia de la dilatación del hielo. No obstante, en las condiciones especificadas el agua no se helará. Para ello no sólo habría que reducir la temperatura hasta 0 °C, sino también haría falta disminuir el calor latente de fusión en 80 calorías por cada gramo de agua que se congela. El hielo, dentro del cual se encuentra la botella, tiene una temperatura de 0 °C (se derrite) y, por consiguiente, el agua no transmitirá calor al hielo: la transmisión de calor es imposible cuando las temperaturas son iguales. Como el agua no cede calor a 0 °C, permanecerá en estado líquido. Por ello, no hay que temer que la botella se rompa.
b) El agua no se congelará en ninguna de las botellas. En ambos casos la temperatura es de 0 °C, por consiguiente, el agua contenida en la botella se enfriará hasta 0 °C, pero no se helará, pues no podrá ceder calor latente de fusión al ambiente: si los cuerpos tienen temperaturas iguales, no intercambian calor.
Después discuten y sintetizan el contenido
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la conversión de energía interna en calor y trabajo.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA13
JUEVES
SESIÓN
38 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CONTENIDO TEMÁTICO La 1ª. Ley de la Termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán la 1ª. Ley de la Termodinámica.
Procedimentales
• Reconoce y ejemplifica la primera ley de la termodinámica en procesos simples
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Goolgedocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor les plantea la siguiente pregunta:
¿Sería posible calentar el agua mediante vapor de 100 °C hasta que empiece a hervir?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta
Los equipos trabajaran con la información que indagaron para contestar la pregunta.
- Uno de los alumnos de cada equipo lee la respuesta de su equipo y se aclaran dudas.
FASE DE DESARROLLO
- Colocar en un vaso de precipitados 50 ml de agua, colocar sobre este vaso otro vaso con 50 ml de agua y medir su temperatura.
- Colocar el conjunto de los dos vasos sobre la parrilla.
- Calentar hasta ebullición del agua del vaso de precipitados inferior y medir la temperatura del vapor, medir el tiempo de ebullición del agua del vaso inferior y la temperatura del agua del vaso superior.
Observaciones:
Equipo Temperatura inicial del
agua Vaso superior Temperatura del vapor vaso inferior Temperatura final del agua Vaso superior Tiempo en
ebullir el agua vaso inferior.
1
2
3
4
5
6
Graficar los datos obtenidos:
El vapor calentado hasta 100 °C puede ceder calor al agua siempre que la temperatura de ésta sea inferior a los 100 °C. A partir del instante en que se igualan las temperaturas del vapor y el agua, el primero deja de transmitir calor a la segunda. Por ello, es posible calentar agua hasta 100 °C mediante el vapor que tiene esa misma temperatura, pero éste no podrá transmitirle la cantidad de calor necesaria para pasar al estado gaseoso.
Por consiguiente, se puede calentar agua hasta la temperatura de ebullición mediante el vapor, cuya temperatura es de 100 °C, más es imposible lograr que empiece a hervir: ¿seguirá en estado líquido?
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la Primera Ley de la Termodinámica.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA13
VIERNES
SESIÓN
39 Recapitulación 13
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
Procedimentales
• Relacionara los cambios de energía.
• Describirá la conformación de la 1ª. Ley de la Termodinámica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
- Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos y proyector tipo cañón
De computo:
- PC, conexión a Internet.
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. ¿Qué temas se abordaron? ¿Que aprendí? ¿Qué dudas tengo?
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en su cuaderno de lo visto en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de la 1ª. Ley de la Termodinámica y su relación con la vida cotidiana.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
MARTES
SESIÓN
37 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CONTENIDO TEMÁTICO Cambio de la energía interna en trabajo y calor.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el cambio de la energía interna a trabajo y calor.
Procedimentales
• Reconoce y analiza dos formas en la transformación de energía a trabajo y calor
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Googledocs.
Didáctico:
- Resumen escrito en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase plantea las preguntas siguientes:
a) ¿Se podría colocar una botella tapada llena de agua dentro de una masa de hielo en derretimiento sin temor a que se rompa?
b) Una botella llena de agua se encuentra dentro de una masa de hielo a 0 °C, y otra, dentro de agua a la misma temperatura. ¿En cuál de las botellas el agua se congelará antes?
Preguntas ¿Qué le ocurre a la energía interna por el calor? Ejemplos de cambio de energía interna por calor ¿Qué le ocurre a la energía interna por el trabajo? Ejemplos de energía interna por trabajo ¿Cómo se define la primera ley de la termodinámica? Expresión matemática de la primera ley de la termodinámica
Equipo 3 6 5 2 4 1
Respuesta Cuando se le suministra calor a un sistema, las moléculas internas de este se empiezan a mover y esto un aumento en la temperatura. Cuando te frotas las manos para calentarlas, cuando se martilla un clavo, cuando se pule la superficie de un carro, etc………….. La primera Ley de la termodinámica establece que si un trabajo se realiza sobre un sistema o este intercambia calor con otro la energía interna del sistema cambiará 1-Un gás comprimido posee mayor energia interna do que cuando está expandindo.
2-El vapor tiene energia interna mayor de que la misma masa de vapor estuviese en forma de agua fria.
3- Una bateria cargada tiene energia interna mayor que se la misma estuviera descargada. La cantidad de energía transferida a un sistema en forma de calor mas la cantidad de energía transferida en forma de trabajo sobre el sistema y debe ser igual al aumento de energía intena ∆U=Q-W
∆U=Cambio de energía interna
Q= Calor añadido al sistema
W= Trabajo hecho por el sistema
Después en equipo y grupalmente, discuten y sintetizan el contenido de las respuestas.
FASE DE DESARROLLO
A.- Colocar la broca al taladro y aplicar durante unos segundos la acción de taladrar a la madera, el metal y la piedra. Inmediatamente medir la temperatura en la perforación de cada material, anotar los datos:
Observaciones:
Equipo Temperatura madera Metal Piedra
1
2
3
4
5
6
a) Si se congelara el agua contenida en la botella, el vidrio se rompería a consecuencia de la dilatación del hielo. No obstante, en las condiciones especificadas el agua no se helará. Para ello no sólo habría que reducir la temperatura hasta 0 °C, sino también haría falta disminuir el calor latente de fusión en 80 calorías por cada gramo de agua que se congela. El hielo, dentro del cual se encuentra la botella, tiene una temperatura de 0 °C (se derrite) y, por consiguiente, el agua no transmitirá calor al hielo: la transmisión de calor es imposible cuando las temperaturas son iguales. Como el agua no cede calor a 0 °C, permanecerá en estado líquido. Por ello, no hay que temer que la botella se rompa.
b) El agua no se congelará en ninguna de las botellas. En ambos casos la temperatura es de 0 °C, por consiguiente, el agua contenida en la botella se enfriará hasta 0 °C, pero no se helará, pues no podrá ceder calor latente de fusión al ambiente: si los cuerpos tienen temperaturas iguales, no intercambian calor.
Después discuten y sintetizan el contenido
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la conversión de energía interna en calor y trabajo.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA13
JUEVES
SESIÓN
38 PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CONTENIDO TEMÁTICO La 1ª. Ley de la Termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán la 1ª. Ley de la Termodinámica.
Procedimentales
• Reconoce y ejemplifica la primera ley de la termodinámica en procesos simples
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Gmail, Goolgedocs.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor les plantea la siguiente pregunta:
¿Sería posible calentar el agua mediante vapor de 100 °C hasta que empiece a hervir?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta
Los equipos trabajaran con la información que indagaron para contestar la pregunta.
- Uno de los alumnos de cada equipo lee la respuesta de su equipo y se aclaran dudas.
FASE DE DESARROLLO
- Colocar en un vaso de precipitados 50 ml de agua, colocar sobre este vaso otro vaso con 50 ml de agua y medir su temperatura.
- Colocar el conjunto de los dos vasos sobre la parrilla.
- Calentar hasta ebullición del agua del vaso de precipitados inferior y medir la temperatura del vapor, medir el tiempo de ebullición del agua del vaso inferior y la temperatura del agua del vaso superior.
Observaciones:
Equipo Temperatura inicial del
agua Vaso superior Temperatura del vapor vaso inferior Temperatura final del agua Vaso superior Tiempo en
ebullir el agua vaso inferior.
1
2
3
4
5
6
Graficar los datos obtenidos:
El vapor calentado hasta 100 °C puede ceder calor al agua siempre que la temperatura de ésta sea inferior a los 100 °C. A partir del instante en que se igualan las temperaturas del vapor y el agua, el primero deja de transmitir calor a la segunda. Por ello, es posible calentar agua hasta 100 °C mediante el vapor que tiene esa misma temperatura, pero éste no podrá transmitirle la cantidad de calor necesaria para pasar al estado gaseoso.
Por consiguiente, se puede calentar agua hasta la temperatura de ebullición mediante el vapor, cuya temperatura es de 100 °C, más es imposible lograr que empiece a hervir: ¿seguirá en estado líquido?
• El Profesor solicita a los alumnos que presenten resultados, empleando la técnica seleccionada.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la Primera Ley de la Termodinámica.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA13
VIERNES
SESIÓN
39 Recapitulación 13
CONTENIDO TEMÁTICO Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Sistema físico térmico, 1a. ley de la termodinámica.
Procedimentales
• Relacionara los cambios de energía.
• Describirá la conformación de la 1ª. Ley de la Termodinámica.
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
- Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos y proyector tipo cañón
De computo:
- PC, conexión a Internet.
- Programas: Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Resumen escrito, en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. ¿Qué temas se abordaron? ¿Que aprendí? ¿Qué dudas tengo?
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en su cuaderno de lo visto en las dos sesiones anteriores,
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de la 1ª. Ley de la Termodinámica y su relación con la vida cotidiana.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
lunes, 31 de octubre de 2016
Semana 12 transformacion de energia
EQUIPO 4
La energía solar se transformo en energía eléctrica y esta se transforma en energía térmica.
EQUIPO 1
La energía mecánica se transforma en energía eléctrica y termina por convertirse en térmica
Equipo 3. La energía calorífica se transforma en la energía mecánica que mueve el generador. En el generador la energía mecánica en energía eléctrica, que después se convertirá en energía lumínica en el foco.
Equipo 5: la energía química de la niña se convierte en energía mecánica y termica produciendo energía eléctrica y de ahí energía lumínica y energía termica.
Equipo 6: energía química se transforma en energía mecánica y térmica después en eléctrica y al terminar en térmica se libera
Equipo 2. La energía térmica que el calor produce en la tetera se convierte en energía mecánica, pasando a energía eléctrica y finalizando en energía térmica que se libera.
Semana 12 jueves
SEMANA12
JUEVES
SESIÓN
35 Ley de la conservación de la energía.
CONTENIDO TEMÁTICO Ley de la conservación de la energía.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Definirán la Ley de la conservación de la energía.
Procedimentales:
• Ejemplifica las transformaciones de la energía
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
- Resumen escrito, en Word, acetatos o Power Point
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo responda a la pregunta:
¿Qué es más fácil de calentar en una misma cantidad de grados, 1 kg de agua líquida, 1 kg de hielo o 1 kg de vapor de agua?
Preguntas ¿En qué consiste la conservación de la energía? ¿Cómo se puede transformar la energía del Sol? ¿En qué consiste el experimento de James Joule?? ¿Qué es un colector concentrador de energía solar? ¿En qué consiste un horno solar? ¿En qué consiste una casa inteligente?
Equipo 1 4 3 2 5 6
Respuesta La energía es la capacidad para producir un trabajo, puede existir un variedad de formas y puede transformarse en un tipo de energía a otra, sin embargo estas transformaciones de energía están restringidas por el principio de conservacion de la energía.
“LA ENERGIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”.
Energía eléctrica
Energía térmica
Energía luminosa En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una pesa. Es un tipo de colector solar capaz de concentrar la energía solar en un área reducida, aumentando la intensidad energética. Un horno solar es una estructura que usa energía solar concentrada para producir altas temperaturas, usualmente para usos industriales. Reflectores parabólicos o helióstatos concentran la luz sobre un punto focal. Una casa inteligente es una vivienda con un diseño arquitectónico propio y una tecnología avanzada, todo esto integrado y desarrollado en conjunto para que las personas que la habitan vivan cómodamente.
Después discuten y sintetizan el contenido
a) Pon a calentar ahora, también durante el mismo tiempo, un vaso de precipitados con agua y otro con un trozo de hierro (ambas sustancias deben tener la misma masa). Mide la temperatura de las dos sustancias.
En estos ejemplos, la parrilla encendida es el cuerpo caliente, y las diferentes sustancias que se calientan son los cuerpos fríos. La cantidad de energía calorífica suministrada por la parrilla dependerá del tiempo durante el que se hayan estado calentando los cuerpos. Si el tiempo es el mismo, podemos concluir que:
La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo
La variación de temperatura depende de la sustancia
La cantidad de calor transferida es proporcional a la variación de la temperatura.
Estos hechos experimentales pueden expresarse cuantitativamente así:
Dónde:
Q es la energía calorífica suministrada, que se expresa en julios;
m la masa, expresada en kilogramos;
t2 y t1 son las temperaturas final e inicial, respectivamente, expresadas en °C o K
c, la capacidad calorífica específica, que depende de la naturaleza del cuerpo.
Conservación de la energía, 1ra Ley de la Termodinámica Experimentaremos como en un sistema físico se pueden producir diversas transformaciones de energía que involucren calor, energía térmica, energía interna, energía mecánica o, como es posible virtud al calor, bajo determinadas condiciones, hacer que un sistema realice trabajo, esto es, como un sistema es capaz de hacer trabajo. En todos los casos es posible plantear la conservación de la energía, que en termodinámica constituye su 1ra Ley.
11.1) Calor y Energía térmica en sistemas termodinámicos Un sistema termodinámico será un sistema físico que podrá especificarse usando ciertas variables macro o microscópicas, usaremos en general, las variables macroscópicas (P, V, T, U) Para describir el estado de estos sistemas. En el contexto energético, las energías asociadas a los sistemas termodinámicos son,
i) Energía interna, es la energía propia del sistema asumido estacionario.
ii) Energía térmica, parte de la energía interna que depende de la T. iii) Calor, energía térmica transferida por diferencia de Ts.
En cuanto a que en diversos procesos se ha observado conversión de EM en Q (energía térmica), es adecuado contar con una relación adecuada que permita hacer la conversión, esa expresión la obtuvo James Joule con su notable experimento, halle lo que actualmente se conoce como equivalente mecánico de la caloría. 1 cal ≡ 4,186 J
¿? Represente en un sistema gaseoso poco denso las diversas formas de energía.
¿? Describa el experimento de James Joule.
11.2) Trabajo y Calor en procesos termodinámicos Especificar el estado de los sistemas termodinámico puede depender de diversas consideraciones, por ejemplo, de la naturaleza del sistema. Usaremos mayoritariamente un sistema gas constituido por un solo tipo de molécula, que además se encuentre en equilibrio térmico interno, es decir, que cada punto del sistema se encuentre a los mismos valores de p y T. Un proceso termodinámico, es una secuencia continua de estados por los que atraviesa el sistema para transformarse de un estado inicial a otro final.
Después discuten y sintetizan el contenido en equipo y grupalmente.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la importancia de la Ley de la conservación de la energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
JUEVES
SESIÓN
35 Ley de la conservación de la energía.
CONTENIDO TEMÁTICO Ley de la conservación de la energía.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Definirán la Ley de la conservación de la energía.
Procedimentales:
• Ejemplifica las transformaciones de la energía
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De laboratorio:
- Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón
- Programas: Excel, Word, Power Point.
Didáctico:
- Resumen escrito, en Word, acetatos o Power Point
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo responda a la pregunta:
¿Qué es más fácil de calentar en una misma cantidad de grados, 1 kg de agua líquida, 1 kg de hielo o 1 kg de vapor de agua?
Preguntas ¿En qué consiste la conservación de la energía? ¿Cómo se puede transformar la energía del Sol? ¿En qué consiste el experimento de James Joule?? ¿Qué es un colector concentrador de energía solar? ¿En qué consiste un horno solar? ¿En qué consiste una casa inteligente?
Equipo 1 4 3 2 5 6
Respuesta La energía es la capacidad para producir un trabajo, puede existir un variedad de formas y puede transformarse en un tipo de energía a otra, sin embargo estas transformaciones de energía están restringidas por el principio de conservacion de la energía.
“LA ENERGIA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SOLO SE TRANSFORMA”.
Energía eléctrica
Energía térmica
Energía luminosa En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría.
Un recipiente aislado térmicamente contiene una cierta cantidad de agua, con un termómetro para medir su temperatura, un eje con unas paletas que se ponen en movimiento por la acción de una pesa. Es un tipo de colector solar capaz de concentrar la energía solar en un área reducida, aumentando la intensidad energética. Un horno solar es una estructura que usa energía solar concentrada para producir altas temperaturas, usualmente para usos industriales. Reflectores parabólicos o helióstatos concentran la luz sobre un punto focal. Una casa inteligente es una vivienda con un diseño arquitectónico propio y una tecnología avanzada, todo esto integrado y desarrollado en conjunto para que las personas que la habitan vivan cómodamente.
Después discuten y sintetizan el contenido
a) Pon a calentar ahora, también durante el mismo tiempo, un vaso de precipitados con agua y otro con un trozo de hierro (ambas sustancias deben tener la misma masa). Mide la temperatura de las dos sustancias.
En estos ejemplos, la parrilla encendida es el cuerpo caliente, y las diferentes sustancias que se calientan son los cuerpos fríos. La cantidad de energía calorífica suministrada por la parrilla dependerá del tiempo durante el que se hayan estado calentando los cuerpos. Si el tiempo es el mismo, podemos concluir que:
La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo
La variación de temperatura depende de la sustancia
La cantidad de calor transferida es proporcional a la variación de la temperatura.
Estos hechos experimentales pueden expresarse cuantitativamente así:
Dónde:
Q es la energía calorífica suministrada, que se expresa en julios;
m la masa, expresada en kilogramos;
t2 y t1 son las temperaturas final e inicial, respectivamente, expresadas en °C o K
c, la capacidad calorífica específica, que depende de la naturaleza del cuerpo.
Conservación de la energía, 1ra Ley de la Termodinámica Experimentaremos como en un sistema físico se pueden producir diversas transformaciones de energía que involucren calor, energía térmica, energía interna, energía mecánica o, como es posible virtud al calor, bajo determinadas condiciones, hacer que un sistema realice trabajo, esto es, como un sistema es capaz de hacer trabajo. En todos los casos es posible plantear la conservación de la energía, que en termodinámica constituye su 1ra Ley.
11.1) Calor y Energía térmica en sistemas termodinámicos Un sistema termodinámico será un sistema físico que podrá especificarse usando ciertas variables macro o microscópicas, usaremos en general, las variables macroscópicas (P, V, T, U) Para describir el estado de estos sistemas. En el contexto energético, las energías asociadas a los sistemas termodinámicos son,
i) Energía interna, es la energía propia del sistema asumido estacionario.
ii) Energía térmica, parte de la energía interna que depende de la T. iii) Calor, energía térmica transferida por diferencia de Ts.
En cuanto a que en diversos procesos se ha observado conversión de EM en Q (energía térmica), es adecuado contar con una relación adecuada que permita hacer la conversión, esa expresión la obtuvo James Joule con su notable experimento, halle lo que actualmente se conoce como equivalente mecánico de la caloría. 1 cal ≡ 4,186 J
¿? Represente en un sistema gaseoso poco denso las diversas formas de energía.
¿? Describa el experimento de James Joule.
11.2) Trabajo y Calor en procesos termodinámicos Especificar el estado de los sistemas termodinámico puede depender de diversas consideraciones, por ejemplo, de la naturaleza del sistema. Usaremos mayoritariamente un sistema gas constituido por un solo tipo de molécula, que además se encuentre en equilibrio térmico interno, es decir, que cada punto del sistema se encuentre a los mismos valores de p y T. Un proceso termodinámico, es una secuencia continua de estados por los que atraviesa el sistema para transformarse de un estado inicial a otro final.
Después discuten y sintetizan el contenido en equipo y grupalmente.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la importancia de la Ley de la conservación de la energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
Semana 12 martes
SEMANA12
MARTES
SESIÓN
34 Aplicaciones de las formas de calor.
CONTENIDO TEMÁTICO Transferencia de calor, medición de temperaturas.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conocerán las formas de transferencia de calor: conducción, convección, radiación.
Procedimentales:
• Medición de temperaturas
• Manejo de material de laboratorio
• Medición y relación de variables
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES Laboratorio:
- Parrilla eléctrica, placas de cobre, plomo, aluminio, vaso de precipitados 250 ml, radiómetro, lámpara.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón,
- Programas: procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Presentación escrita en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, pregunta lo siguiente:
¿Cuáles son las formas de transferencia de calor entre los materiales?
Preguntas ¿Cuándo se presenta la transmisión de energía térmica? ¿Cuáles son la formas de transmisión de la energía térmica? ¿En qué consiste la conducción térmica? ¿En qué consiste la convección térmica? ¿En qué consiste la radiación térmica? ¿Cuáles materiales son buenos o malos transmisores de la energía térmica?
Equipo 6 3 2 1 4 5
Respuesta La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Se reconocen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. Es el fenómeno consistente de la propagación de calor entre dos cuerpos o partes de un mismo cuerpo a dif. Temperatura debido a la agitación térmica te las moléculas. Es a transmisión de calor por movimiento real de las moléculas de una sustancia, este fenómeno solo podrá producirse en fluidos en los que por movimiento natural o circulación forzada puedan las partículas desplazarse. Transferencia de calor por radiación electromagnética, no precisa contacto entre fuente de calor y receptor Mal conductor de calor o aislante térmico
Es la capacidad que poseen algunos materiales para bloquear el paso del calor por conducción, evaluado por la resistencia térmica que tienen.
Características de los malos conductores de calor
Poseen baja conductividad calurosa y bloquea la ganancia o pérdida de calor de cierto equipo, debido a que se encuentran constituidos de materiales directos básicos cuyo coeficiente de transmisión del calor es bajo, compuesto de tal manera, que celdillas de aire quedan en reposo y circundadas por paredes firmes.
Después discuten y sintetizan el contenido de las respuestas.
FASE DE DESARROLLO
Procedimiento:
a) Conducción
Se dispone de un conjunto de varillas de distintos materiales: madera, aluminio, hierro, madera, plástico entre otros. Las cuales, al ser colocadas, con un extremo en una vasija con agua caliente, conducen el calor hasta el otro extremo en dependencia de su conductividad térmica.
1.-Colocar en la placa de metal una muestra de para fina, colocar la placa de metal sobre la parrilla y calentar lentamente medir el tiempo de cambio de estado de la parafina.
Observaciones:
Equipo Tiempo de fusión de la parafina
cobre aluminio Bronce
1 1.10 .52 1.15
2 6.04 .55 .39
3 1.00 2.40 .45
4 1.15 0.49 1.10
5 1.15 2.40 1.04
6 4.50 .46 .5
Grafica
Conclusiones:
El mejor conductor fue el aluminio, le sigue el cobre y hasta el ultimo tenemos al bronce.
b) Convección
2.-Colocar 200 ml de agua en el matraz Erlenmeyer, adicionar una muestra de parafina, colocar el matraz Erlenmeyer sobre la parrilla eléctrica y calentar tomar la temperatura cada minuto hasta evaporación (graficar tiempo-temperatura), observar lo que ocurre con el aserrín.
Se tiene un pequeño frasco que contiene agua caliente con colorante y el cual tiene un orificio en su tapa. Al colocar éste frasco dentro de un envase más grande de vidrio que contiene agua a la temperatura ambiente, se puede observar como ascienden las corrientes de convección del agua con colorante.
c)Radiación
Crookes
http://cdpdp.blogspot.com/2008/04/radiometro.html
Se tiene un frasco de vidrio que posee en su interior un molinete giratorio (Radiómetro). Sus aspas han sido pintadas por un lado negras y por el otro plateadas. Al iluminar dicho dispositivo con una lámpara, se observa que empieza a girar debido a la radiación desigual de los lados de sus aspas.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a las formas de transferencia de la energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
MARTES
SESIÓN
34 Aplicaciones de las formas de calor.
CONTENIDO TEMÁTICO Transferencia de calor, medición de temperaturas.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales:
• Conocerán las formas de transferencia de calor: conducción, convección, radiación.
Procedimentales:
• Medición de temperaturas
• Manejo de material de laboratorio
• Medición y relación de variables
• Elaboración de acetatos y manejo del proyector.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES Laboratorio:
- Parrilla eléctrica, placas de cobre, plomo, aluminio, vaso de precipitados 250 ml, radiómetro, lámpara.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón,
- Programas: procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Presentación escrita en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, pregunta lo siguiente:
¿Cuáles son las formas de transferencia de calor entre los materiales?
Preguntas ¿Cuándo se presenta la transmisión de energía térmica? ¿Cuáles son la formas de transmisión de la energía térmica? ¿En qué consiste la conducción térmica? ¿En qué consiste la convección térmica? ¿En qué consiste la radiación térmica? ¿Cuáles materiales son buenos o malos transmisores de la energía térmica?
Equipo 6 3 2 1 4 5
Respuesta La transferencia de calor es el paso de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de menor temperatura. Se reconocen tres modos distintos de transferencia de calor: conducción, convección y radiación. Es el fenómeno consistente de la propagación de calor entre dos cuerpos o partes de un mismo cuerpo a dif. Temperatura debido a la agitación térmica te las moléculas. Es a transmisión de calor por movimiento real de las moléculas de una sustancia, este fenómeno solo podrá producirse en fluidos en los que por movimiento natural o circulación forzada puedan las partículas desplazarse. Transferencia de calor por radiación electromagnética, no precisa contacto entre fuente de calor y receptor Mal conductor de calor o aislante térmico
Es la capacidad que poseen algunos materiales para bloquear el paso del calor por conducción, evaluado por la resistencia térmica que tienen.
Características de los malos conductores de calor
Poseen baja conductividad calurosa y bloquea la ganancia o pérdida de calor de cierto equipo, debido a que se encuentran constituidos de materiales directos básicos cuyo coeficiente de transmisión del calor es bajo, compuesto de tal manera, que celdillas de aire quedan en reposo y circundadas por paredes firmes.
Después discuten y sintetizan el contenido de las respuestas.
FASE DE DESARROLLO
Procedimiento:
a) Conducción
Se dispone de un conjunto de varillas de distintos materiales: madera, aluminio, hierro, madera, plástico entre otros. Las cuales, al ser colocadas, con un extremo en una vasija con agua caliente, conducen el calor hasta el otro extremo en dependencia de su conductividad térmica.
1.-Colocar en la placa de metal una muestra de para fina, colocar la placa de metal sobre la parrilla y calentar lentamente medir el tiempo de cambio de estado de la parafina.
Observaciones:
Equipo Tiempo de fusión de la parafina
cobre aluminio Bronce
1 1.10 .52 1.15
2 6.04 .55 .39
3 1.00 2.40 .45
4 1.15 0.49 1.10
5 1.15 2.40 1.04
6 4.50 .46 .5
Grafica
Conclusiones:
El mejor conductor fue el aluminio, le sigue el cobre y hasta el ultimo tenemos al bronce.
b) Convección
2.-Colocar 200 ml de agua en el matraz Erlenmeyer, adicionar una muestra de parafina, colocar el matraz Erlenmeyer sobre la parrilla eléctrica y calentar tomar la temperatura cada minuto hasta evaporación (graficar tiempo-temperatura), observar lo que ocurre con el aserrín.
Se tiene un pequeño frasco que contiene agua caliente con colorante y el cual tiene un orificio en su tapa. Al colocar éste frasco dentro de un envase más grande de vidrio que contiene agua a la temperatura ambiente, se puede observar como ascienden las corrientes de convección del agua con colorante.
c)Radiación
Crookes
http://cdpdp.blogspot.com/2008/04/radiometro.html
Se tiene un frasco de vidrio que posee en su interior un molinete giratorio (Radiómetro). Sus aspas han sido pintadas por un lado negras y por el otro plateadas. Al iluminar dicho dispositivo con una lámpara, se observa que empieza a girar debido a la radiación desigual de los lados de sus aspas.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a las formas de transferencia de la energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
lunes, 24 de octubre de 2016
Semana 11 jueves y recap
SEMANA11
MARTES
SESIÓN
31 Equilibrio térmico, temperatura e intercambio de energía
CONTENIDO TEMÁTICO EEQUILIBRIO TÉRMICO, Temperatura e intercambio de energía,
MODELO CINÉTICO MOLECULAR modelo de partículas
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el intercambio de energía,
• Aplicaran el modelo de partículas para explicar los cambios.
Procedimentales
• Describe los cambios de temperatura producidos por intercambio de energía
• Manejo de material de laboratorio
• Medición y relación de variables.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De Laboratorio:
- Calorímetro, termómetro, parrilla eléctrica, placas de aluminio, cobre y hierro.
De computo:
- PC conexión a internet.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos o tipo cañón.
Didáctico:
- Presentación escrita en Word de la información indagada del programa del curso, en acetatos o Presentador.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las siguientes preguntas:
Pregunta
¿Qué se requiere para obtener un equilibrio térmico?
¿Cuándo se logra el equilibrio térmico?
¿Cuáles son las escalas de temperatura conocidas?
¿Cuáles son las fórmulas para intercambiar las diferentes escalas
térmicas?
¿Cómo se representaría esquemáticamente el intercambio de energía interna entre dos materiales? ¿Como se Representar el equilibrio térmico a nivel molecular de dos diferentes materiales?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta
¿Qué es la energía interna de la materia?
¿Cómo se puede emplear la energía interna de la materia para producir trabajo?
Los alumnos discuten en equipo y escriben sus respuestas en documento electrónico, para contrastarlas con los demás equipos.
FASE DE DESARROLLO
- Actividad experimental para determinar el calor especifico de tres metales
La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula
Q=m·c·(Tf-Ti)
Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final
• Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0
• Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0
La experiencia se realiza en un calorímetro consistente en un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termómetro y el agitador.
Supongamos que el calorímetro está a la temperatura inicial T0, y sea
• mv es la masa del vaso del calorímetro y cv su calor específico.
• mt la masa de la parte sumergida del termómetro y ct su calor específico
• ma la masa de la parte sumergida del agitador y ca su calor específico
• M la masa de agua que contiene el vaso, su calor específico es la unidad
Por otra parte:
Sean m y c las masa y el calor específico del cuerpo problema a la temperatura inicial T.
En el equilibrio a la temperatura Te se tendrá la siguiente relación.
(M+mv·cv+mt·ct+ma·ca)(Te-T0)+m·c(Te-T)=0
La capacidad calorífica del calorímetro es
k=mv·cv+mt·ct+ma·ca
se le denomina equivalente en agua del calorímetro, y se expresa en gramos de agua.
Por tanto, representa la cantidad de agua que tiene la misma capacidad calorífica que el vaso del calorímetro, parte sumergida del agitador y del termómetro y es una constante para cada calorímetro.
El calor específico desconocido será, por tanto:
En esta fórmula tenemos una cantidad desconocida k, que debemos determinar experimentalmente.
- Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la aplicación del modelo de partículas para explicar los cambios de energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA11
JUEVES
SESIÓN
32 Propiedades térmicas de las sustancias
CONTENIDO TEMÁTICO Calor especifico y latente de sustancias
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el Calor especifico y latente de sustancias
Procedimentales
• Calcula calor específico de materiales.
• Manejo del calorímetro
• Medición y relación de variables
Actitudinales
• Reafirmaran su: Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De Laboratorio:
- Calorímetro, parrilla eléctrica, placas de metal, cobre, aluminio, plomo, vaso de precipitados 250 ml.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos o de cañón
De computo:
- PC conexión a internet.
- Programas Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Indagaciones del alumno, presentadas en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, revisa el resumen elaborado por cada alumno y lo registra en la lista.
Plantea a los alumnos la pregunta siguiente:
¿Cómo se define el calor específico de las sustancias?
Preguntas
¿Qué es el calor específico de una sustancia?
¿Cómo se calcula el calor específico de una sustancia?
Ejemplo de calores específicos de las sustancias sólidas, liquidas y gaseosas.
¿Qué es el calor latente de una sustancia?
¿Cuál es el modelo matemático del calor latente de las sustancias?
¿Qué unidades se emplean en el calor específico de una sustancia y el calor latente?
Equipo
Respuesta
En equipo los alumnos discuten sus respuestas y después sintetizan el contenido presentándolo al resto del grupo.
FASE DE DESARROLLO
Calcular el calor específico de los metales. La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula
Q=m·c·(Tf-Ti)
Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final
• Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0
• Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0
La experiencia se realiza en un calorímetro consistente en un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termómetro y el agitador.
Supongamos que el calorímetro está a la temperatura inicial T0, y sea
• mv es la masa del vaso del calorímetro y cv su calor específico.
• mt la masa de la parte sumergida del termómetro y ct su calor específico
• ma la masa de la parte sumergida del agitador y ca su calor específico
• M la masa de agua que contiene el vaso, su calor específico es la unidad
Por otra parte:
Sean m y c las masa y el calor específico del cuerpo problema a la temperatura inicial T.
En el equilibrio a la temperatura Te se tendrá la siguiente relación.
(M+mv·cv+mt·ct+ma·ca)(Te-T0)+m·c(Te-T)=0
La capacidad calorífica del calorímetro es
k=mv·cv+mt·ct+ma·ca
Se le denomina equivalente en agua del calorímetro, y se expresa en gramos de agua.
Por tanto, representa la cantidad de agua que tiene la misma capacidad calorífica que el vaso del calorímetro, parte sumergida del agitador y del termómetro y es una constante para cada calorímetro.
El calor específico desconocido del será por tanto
En esta fórmula tenemos una cantidad desconocida k, que debemos determinar experimentalmente.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa al calor especifico y latente de los materiales.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA11
VIERNES
SESIÓN
33 Recapitulación 11
CONTENIDO TEMÁTICO Calores latente y específico de las sustancias.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el equilibrio térmico, intercambio de energía, calores específico y latente.
Procedimentales
• Elaboración de transparencias en documento electrónico o acetatos y manejo del proyector.
• Relacionara la transferencia de energía para determinar los calores latente y específico de las sustancias
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón,
- programas: Gmail, Google docs.
Didáctico:
- Presentación escrita, en acetatos o Power Point.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1.- ¿Qué temas se abordaron?
2.- ¿Que aprendí?
3.- ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1. Intercambio de temperatura , equilibro térmico y calor especifico
2. Tipos de calor y equilibrio térmico
3. Ninguna 1.-Equilibrio térmico, temperatura e intercambio de energía.
Calor específico y latente.
2.-Intercambio de temperatura tipos de calor y donde se encuentra el equilibrio térmico.
3.-Ninguna. 1.Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2. Aprendimos a calcular el intercambio de energía y el equilibrio térmico.
3.Ninguna #hailGrasa prros aú aú aú:v/ 1. Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2.
Las formulas para calcular los 0c, 0f y 0k. el equilibrio térmico es el estado donde se igualan las T0 DE 2 cuerpos con diferentes T0
3.-
NinGUNA
1.Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2. Aprendimos a calcular el calor y la regulación de temperatura
3. ninguna.
1.- Equilibrio térmico , temperatura e intercambio de energía interna y calor
2.-Calculamos equilibrio térmico
3.- Ninguna
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en Word acerca de los temas conocidos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de las propiedades térmicas de la materia y su relación con Ciencia. Tecnología y Sociedad.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
MARTES
SESIÓN
31 Equilibrio térmico, temperatura e intercambio de energía
CONTENIDO TEMÁTICO EEQUILIBRIO TÉRMICO, Temperatura e intercambio de energía,
MODELO CINÉTICO MOLECULAR modelo de partículas
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el intercambio de energía,
• Aplicaran el modelo de partículas para explicar los cambios.
Procedimentales
• Describe los cambios de temperatura producidos por intercambio de energía
• Manejo de material de laboratorio
• Medición y relación de variables.
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De Laboratorio:
- Calorímetro, termómetro, parrilla eléctrica, placas de aluminio, cobre y hierro.
De computo:
- PC conexión a internet.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos o tipo cañón.
Didáctico:
- Presentación escrita en Word de la información indagada del programa del curso, en acetatos o Presentador.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta las siguientes preguntas:
Pregunta
¿Qué se requiere para obtener un equilibrio térmico?
¿Cuándo se logra el equilibrio térmico?
¿Cuáles son las escalas de temperatura conocidas?
¿Cuáles son las fórmulas para intercambiar las diferentes escalas
térmicas?
¿Cómo se representaría esquemáticamente el intercambio de energía interna entre dos materiales? ¿Como se Representar el equilibrio térmico a nivel molecular de dos diferentes materiales?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta
¿Qué es la energía interna de la materia?
¿Cómo se puede emplear la energía interna de la materia para producir trabajo?
Los alumnos discuten en equipo y escriben sus respuestas en documento electrónico, para contrastarlas con los demás equipos.
FASE DE DESARROLLO
- Actividad experimental para determinar el calor especifico de tres metales
La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula
Q=m·c·(Tf-Ti)
Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final
• Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0
• Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0
La experiencia se realiza en un calorímetro consistente en un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termómetro y el agitador.
Supongamos que el calorímetro está a la temperatura inicial T0, y sea
• mv es la masa del vaso del calorímetro y cv su calor específico.
• mt la masa de la parte sumergida del termómetro y ct su calor específico
• ma la masa de la parte sumergida del agitador y ca su calor específico
• M la masa de agua que contiene el vaso, su calor específico es la unidad
Por otra parte:
Sean m y c las masa y el calor específico del cuerpo problema a la temperatura inicial T.
En el equilibrio a la temperatura Te se tendrá la siguiente relación.
(M+mv·cv+mt·ct+ma·ca)(Te-T0)+m·c(Te-T)=0
La capacidad calorífica del calorímetro es
k=mv·cv+mt·ct+ma·ca
se le denomina equivalente en agua del calorímetro, y se expresa en gramos de agua.
Por tanto, representa la cantidad de agua que tiene la misma capacidad calorífica que el vaso del calorímetro, parte sumergida del agitador y del termómetro y es una constante para cada calorímetro.
El calor específico desconocido será, por tanto:
En esta fórmula tenemos una cantidad desconocida k, que debemos determinar experimentalmente.
- Los alumnos desarrollan las actividades de acuerdo a las indicaciones del Profesor
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la aplicación del modelo de partículas para explicar los cambios de energía.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicarán la información indagada y la procesarán en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA11
JUEVES
SESIÓN
32 Propiedades térmicas de las sustancias
CONTENIDO TEMÁTICO Calor especifico y latente de sustancias
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el Calor especifico y latente de sustancias
Procedimentales
• Calcula calor específico de materiales.
• Manejo del calorímetro
• Medición y relación de variables
Actitudinales
• Reafirmaran su: Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De Laboratorio:
- Calorímetro, parrilla eléctrica, placas de metal, cobre, aluminio, plomo, vaso de precipitados 250 ml.
De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos o de cañón
De computo:
- PC conexión a internet.
- Programas Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador.
Didáctico:
- Indagaciones del alumno, presentadas en documento electrónico.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, revisa el resumen elaborado por cada alumno y lo registra en la lista.
Plantea a los alumnos la pregunta siguiente:
¿Cómo se define el calor específico de las sustancias?
Preguntas
¿Qué es el calor específico de una sustancia?
¿Cómo se calcula el calor específico de una sustancia?
Ejemplo de calores específicos de las sustancias sólidas, liquidas y gaseosas.
¿Qué es el calor latente de una sustancia?
¿Cuál es el modelo matemático del calor latente de las sustancias?
¿Qué unidades se emplean en el calor específico de una sustancia y el calor latente?
Equipo
Respuesta
En equipo los alumnos discuten sus respuestas y después sintetizan el contenido presentándolo al resto del grupo.
FASE DE DESARROLLO
Calcular el calor específico de los metales. La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula
Q=m·c·(Tf-Ti)
Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final
• Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0
• Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0
La experiencia se realiza en un calorímetro consistente en un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termómetro y el agitador.
Supongamos que el calorímetro está a la temperatura inicial T0, y sea
• mv es la masa del vaso del calorímetro y cv su calor específico.
• mt la masa de la parte sumergida del termómetro y ct su calor específico
• ma la masa de la parte sumergida del agitador y ca su calor específico
• M la masa de agua que contiene el vaso, su calor específico es la unidad
Por otra parte:
Sean m y c las masa y el calor específico del cuerpo problema a la temperatura inicial T.
En el equilibrio a la temperatura Te se tendrá la siguiente relación.
(M+mv·cv+mt·ct+ma·ca)(Te-T0)+m·c(Te-T)=0
La capacidad calorífica del calorímetro es
k=mv·cv+mt·ct+ma·ca
Se le denomina equivalente en agua del calorímetro, y se expresa en gramos de agua.
Por tanto, representa la cantidad de agua que tiene la misma capacidad calorífica que el vaso del calorímetro, parte sumergida del agitador y del termómetro y es una constante para cada calorímetro.
El calor específico desconocido del será por tanto
En esta fórmula tenemos una cantidad desconocida k, que debemos determinar experimentalmente.
FASE DE CIERRE
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa al calor especifico y latente de los materiales.
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
SEMANA11
VIERNES
SESIÓN
33 Recapitulación 11
CONTENIDO TEMÁTICO Calores latente y específico de las sustancias.
APRENDIZAJES ESPERADOS DEL GRUPO Conceptuales
• Conocerán el equilibrio térmico, intercambio de energía, calores específico y latente.
Procedimentales
• Elaboración de transparencias en documento electrónico o acetatos y manejo del proyector.
• Relacionara la transferencia de energía para determinar los calores latente y específico de las sustancias
• Discusión en equipo
• Presentación en equipo
Actitudinales
• Confianza, colaboración, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
MATERIALES GENERALES De proyección:
- Pizarrón, gis, borrador
- Proyector de acetatos
De computo:
- PC, y proyector tipo cañón,
- programas: Gmail, Google docs.
Didáctico:
- Presentación escrita, en acetatos o Power Point.
DESARROLLO DEL PROCESO FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase.
- Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores.
1.- ¿Qué temas se abordaron?
2.- ¿Que aprendí?
3.- ¿Qué dudas tengo?
Equipo 1 2 3 4 5 6
Respuesta 1. Intercambio de temperatura , equilibro térmico y calor especifico
2. Tipos de calor y equilibrio térmico
3. Ninguna 1.-Equilibrio térmico, temperatura e intercambio de energía.
Calor específico y latente.
2.-Intercambio de temperatura tipos de calor y donde se encuentra el equilibrio térmico.
3.-Ninguna. 1.Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2. Aprendimos a calcular el intercambio de energía y el equilibrio térmico.
3.Ninguna #hailGrasa prros aú aú aú:v/ 1. Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2.
Las formulas para calcular los 0c, 0f y 0k. el equilibrio térmico es el estado donde se igualan las T0 DE 2 cuerpos con diferentes T0
3.-
NinGUNA
1.Equilibrio térmico e intercambio de calor. Calor especifico y latente
2. Aprendimos a calcular el calor y la regulación de temperatura
3. ninguna.
1.- Equilibrio térmico , temperatura e intercambio de energía interna y calor
2.-Calculamos equilibrio térmico
3.- Ninguna
- Solicita a los alumnos elaboren un resumen escrito en Word acerca de los temas conocidos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE DESARROLLO
- Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado.
- El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores.
FASE DE CIERRE
El Profesor concluye con un repaso de la importancia de las propiedades térmicas de la materia y su relación con Ciencia. Tecnología y Sociedad.
- Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de la plataforma MOODLE.
Actividad Extra clase:
Los alumnos:
Elaboraran su informe, para registrar sus resultados en su Blog.
Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,
Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
EVALUACIÓN El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.
Contenido:
- Resumen de la indagación bibliográfica.
- Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.
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