Calor y temperatura: midiendo sensaciones térmicas
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Calor y temperatura: midiendo sensaciones térmicas
- 1. Colegio PS-56 “San Antonio de Padua” Prof.Sara Petricorena Espacio Curricular: FÍSICA Taller N°2: “CALOR Y TEMPERATURA” Integrantes: PRIMERA EXPERIENCIA: SENSACIÓN TÉRMICA “UN TERMÓMETRO NATURAL: LAS MANOS” Fecha: 9/11 MATERIALES Tres recipientes. Agua fría Agua tibia Agua caliente PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Elaborar un esquema conceptual que establezca la diferencia entre calor –temperatura – sensación térmica. Soporte multimedia (power point- video- CmapTool- 2. Tomar los tres recipientes y colocar agua fría en uno de ellos, agua tibia en otro y agua caliente en el tercero, siempre cantidades iguales. 3. Introduce tu mano izquierda en un recipiente con agua fría, y tu mano derecha en un recipiente con agua caliente. 4. Después, introduce las dos manos en un recipiente con agua templada. RESPONDER 5. ¿Cómo se siente el agua en la mano que estaba antes en el agua fría? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------- 6. ¿Cómo se siente el agua en la mano que estaba antes en el agua caliente? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ 1 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 2. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ 7. ¿Qué pueden decir respecto de la temperatura del agua tibia? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- 8. Conclusión: ¿el tacto es un buen instrumento de medida? ¿porqué? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ DEFINICIÓN ¿Qué es la sensación térmica? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Citar Fuente de información: FENÓMENOS PARA PENSAR –TODOS RESPONDEN- 1. ¿porqué da sensación de frío en un día de viento más que en un día sin viento? 2 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 3. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- 2. ¿sucede lo mismo pero un día que hace mucho calor? -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- 3. ¿Qué sucede con la sensación de frío o calor si hay presencia de humedad? ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ -------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------- SEGUNDA EXPERIENCIA: ESCALAS TERMOMÉTRICAS “APORTANDO CALOR, MIDIENDO TEMPERATURAS”Fecha: 9/11 MATERIALES Termómetro 3 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 4. Gráfico de escalas en cartulina: “Escala Celcius - Fahrenheit- kelvin”(como las que están a continuación) Calentador Recipiente de vidrio (vaso de precipitado o erlenmeyer) Calculadora. PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Presentar un esquema conceptual en cartulina con los siguientes términos: Termómetros: concepto. Tipos. Usos. Las escalas Celsius, Fahrenheit y kelvin. Unidades de medida. Aplicaciones. Fuentes de información. 2. Poner el hielo en un recipiente 3. Colocar el hielo en el recipiente y tomar la temperatura . Registrar en la tabla 4. Tomar la temperatura inicial, y sucesivas hasta el punto de ebullición. 5. Usar las escalas termométricas para encontrar la equivalencia de temperaturas tomadas entre las escalas Celsius, Fahrenheit y kelvin. TEMPERATURAS DE LOS DISTINTOS ESTADO DEL AGUA ESCALAS Agua TERMOMÉTRICAS Hielo Agua fría procedimiento hirviendo Celcius (°C) Fahrenheit (°F) Kelvin (K) 4 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 5. FENÓMENOS PARA PENSAR –TODOS RESPONDEN- 1. Si la temperatura de un lugar es de 89 °F ¿habrá que ponerse abrigo? ¿ porqué? Realizar el procedimiento acá. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ------------------------------------------------------------------------------------ --------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. La temperatura en un día de verano en Argentina es de 35°C ¿ a cuántos °F corresponden? Realizar el procedimiento acá. ---------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------ 3. ¿Es lo mismo calor que temperatura? ¿en qué se diferencian? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------- ------ 4. ¿Qué tipo de termómetros se usan en los hornos de panadería? ¿porqué? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- 5 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 6. TERCERA EXPERIENCIA: DILATACIÓN “ELSUBE Y BAJA” “INFLAR UN GLOBO SIN INFLARLO” Fecha: 10/11 MATERIALES Una botella con agua coloreada. (Recipiente A) Plastilina Una pajita de plástico (de las que se usan para tomar gaseosa Agua caliente, casi a temperatura de ebullición. (llevar en un termo) Un fibrón para marcar el nivel en la pajita. Recipiente B para introducir la botella. Un globo PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Investigar: dilatación de líquidos y gases. Realizar un esquema conceptual en cartulina. A. EXPERIENCIA 1: ------------------------------------------------- 2. Colocar un poco de agua coloreada en la botella. 3. Hacer un tapón con la plastilina e introducir en él la pajita, de manera que toque el agua y sobresalga unos centímetros, cuidando que no entre aire. (RECIPIENTE A) 4. Observar el nivel de agua sobre la pajita y hacer una marca con el fibrón. 5. Colocar en el otro RECIPIENTE B el agua bien caliente e Introducir en él, el RECIPIENTE A Esperar unos minutos y observar el nivel de agua sobre la pajita. 6. Enfriar el agua del recipiente B y observar el nivel de agua sobre la pajita. B. EXPERIENCIA 2: --------------------------------------------------------------- 7. Tomar la botella vacía y colocar el globo en el cuello de la misma. 8. Colocar agua caliente en el recipiente y luego introducir la botella. 9. Observar qué sucede con el globo PARA OBSERVAR, RELACIONAR Y RESPONDER –TODOS RESPONDEN- a) ¿Qué sucede con el nivel de agua? En ambos casos (con agua caliente y luego con agua fría) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- ------------------------------ 6 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 7. b) ¿Qué fenómeno energético sucede para que el agua ascienda y luego descienda? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- c) En una fiesta de cumpleaños inflaron muchos globos y los colgaron e n el patio al sol. Al cabo de un breve tiempo se reventaron la mayoría. ¿a qué creen que se debió este fenómeno? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- a) Luego de ver y hacer estas experiencias, colocar el título a las experiencias. Justificar. CUARTA EXPERIENCIA: DILATACIÓN DE SÓLIDOS EL ANILLO DE GRAVESANTE Fecha: 10/11 MATERIALES Una bolita de acero. Un aro por donde pase esa bolita. Calentador Pinza PROCEDIMIENTOS TEÓRICO- PRÁCTICOS 1. Buscar un video sobre dilatación de líquidos, sólidos y gases. Observarlos y hacer una comparación entre ellos. Volcar las observaciones en un esquema conceptual. 2. Hacer pasar la bolita por el aro 3. Calentar la bolita sobre el calentador 4. Intentar volver a hacer pasar la bolita por el aro. PARA PENSAR Y RESPONDER – TODOS RESPONDEN- a) ¿Porqué ya la bolita no puede pasar por el aro? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ------------------------------------------------------- b) ¿Porqué se colocan juntas de dilatación en la construcción de pisos, rutas, tuberías, etc.? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ----------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 8. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------- c) ¿Qué se dilata más, los líquidos, los gases o los sólidos? Dar ejemplos ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------- QUINTA EXPERIENCIA: TRANSMISIÓN DEL CALOR CONDUCCIÓN-¿CÓMO VIAJA EL CALOR? Fecha: 16/11 MATERIALES Tres varillas de distintos metales (aluminio, cobre, hierro) Una vela Una pinza para agarrar las varillas. Un calentador Moneditas, cartones chiquitos de colores, etc. PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Confeccionar un esquema conceptual sobre Transmisión de calor por conducción : concepto-materiales aislantes y conductores - ejemplos. 2. Pegar las moneditas con cera de vela todas a la misma distancia sobre las varillas. 3. Tomar con la pinza por un extremo las varillas y calentar el otro extremo. 4. Observar que sucede con las monedas 5. Comparar las tres varillas. PARA PENSAR Y RESPONDER – TODOS RESPONDEN- a) Una campera con relleno de plumas “da más calor” que un pullover de lana gruesa. ¿es cierta esta afirmación? ¿porqué? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ----------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------- 8 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 9. b) ¿Porqué en muchas casas ponen doble vidr io en las ventanas? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------------ ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------- c) Si caminamos en la habitación sobre una alfom bra “sentimos menos frío” que si caminamos sobre la baldosa. ¿a qué se debe este fenómeno? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------- SEXTA EXPERIENCIA: TRANSMISIÓN DEL CALOR RADIACIÓN-¿CÓMO VIAJA EL CALOR? Fecha16/11 MATERIALES Dos latitas de gaseosas vacías. Un poco de agua. Pintura o cartulina negra. Calentador. Termómetro PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Buscar algún video sobre radiación y explicar en clase. 2. Tomar una de las latas y pintarla de color negro o cubrirla con la cartulina negra. 3. Colocar la misma cantidad de agua en cada una de las latas. 4. Tomar la temperatura inicial del agua. Anotar. 5. Poner a calentar las dos latas a la misma distancia del fuego. 6. Controlar la temperatura de agua de las dos latas cada 10 minutos aproximadamente. Tomar nota en la siguiente gráfica. Cada una con color diferente. 9 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 10. PARA OBSERVAR-RELACIONAR Y RESPONDER –TODOS RESPONDEN- 7. Observar el comportamiento y elaborar una conclusión al respecto. ¿coinciden los registros de temperatura de ambas latas? ¿porqué? Justificar. ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------- 8. ¿Porqué los beduinos usan ropa blanca ? ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------------------------------------------------------------------------------ --------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- 10 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 11. SÉPTIMA EXPERIENCIA: TRANSMISIÓN DEL CALOR CONVECCIÓN-¿CÓMO VIAJA EL CALOR? Fecha 17/11 MATERIALES Agua. Trocitos de tiza de colores o yerba. Recipiente de vidrio apto para colocar al fuego. Calentador PROCEDIMIENTOS TEÓRICO-PRÁCTICOS 1. Elaborar un esquema conceptual con los siguientes términos: convección- corrientes convectivas- ejemplos. 2. Colocar el agua en el recipiente 3. Agregar los trocitos de tiza o yerba. 4. Colocar el recipiente al fuego hasta que hierva. 5. Observar qué ocurre cuando el agua hierve. 6. Describir este fenómeno en términos físicos. PARA PENSAR – RELACIONAR Y RESPONDER –TODOS RESPONDEN a) ¿Porqué los calefactores se colocan en el piso y los aire acondicionados colgados en la pared cerca del techo? -------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- ------------------------------------------------------------------------------------ --------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------- b) ¿Porqué en el desierto las personas usan ropa clara y de muchas capas? ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- 11 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 12. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------------------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------- c) Den al menos tres ejemplos de corrientes convectivas y expliquen cada uno. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ------- ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ---- ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ --------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ----------------------------------- INTEGRACIÓN DE LOS CONTENIDOS VISTOS- MARCAR LA RESPUESTA CORRECTA Y JUSTIFICAR- INDIVIDUAL- 23/11 Un cuestionario básico que te permitirá evaluar tus conocimientos. Cuando un cuerpo está caliente, queremos decir que: La agitación interna de sus partículas es pequeña y su temperatura es alta. La agitación interna de sus partículas es grande y su temperatura es baja. La agitación interna de sus partículas es grande y su temperatura es alta. La agitación interna de sus partículas es pequeña y su temperatura es baja. ¿Qué ocurre cuando ponemos en contacto dos cuerpos que están a diferente temperatura? Ambos permanecen a la misma temperatura que estaban. El cuerpo de mayor temperatura alcanza el doble de temperatura del cuerpo que está más frío. Al cabo de un tiempo, alcanzan una misma temperatura. En la naturaleza, la energía siempre pasa en forma de calor: De un cuerpo caliente a un cuerpo frío. De un cuerpo caliente a otro más caliente. De un cuerpo frío a otro caliente. De un cuerpo a otro con la misma temperatura. Respecto a la dilatación de los cuerpos, en general podemos afirmar que: Los gases se dilatan mucho, los líquidos menos, y los sólidos muy poco. Los sólidos se dilatan mucho, los líquidos menos, y los gases muy poco. Gases, líquidos y sólidos, se dilatan más o menos de la misma forma. Los sólidos se dilatan tan poco que nunca dan ningún problema al dilatarse y contraerse. Con un termómetro podemos medir la temperatura de un cuerpo porque: El mercurio se dilata al calentarse (o se contrae al enfriarse) cuando lo ponemos en contacto con dicho cuerpo. El mercurio se dilata al enfriarse (o se contrae al calentarse) cuando lo ponemos en contacto con dicho cuerpo. El cuerpo da o quita calor a ese cuerpo con mucha facilidad. Entre las siguientes frases, señala lo que ocurre cuando calentamos un cuerpo. 12 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 13. Que provocamos un cambio de estado y aumenta o disminuye su temperatura. Conseguimos que aumente su temperatura o bien provocamos un cambio de estado. El cuerpo se contrae un poco y cambia de estado. Mientras dura un cambio de estado: La temperatura sube o baja, dependiendo de qué cambio de estado sea y en qué se emplee la energía absorbida o cedida por el cuerpo. La temperatura sube si el cuerpo absorbe calor y baja si cede calor. La temperatura permanece constante, pues la energía se emplea en cambiar de estado y no en variar la temperatura. La conducción de energía en forma de calor: Requiere transporte de materia. Se puede realizar en el vacío. No necesita transporte de materia. Forma corrientes de convección. ¿Cuándo se producen las corrientes de convección? Cuando la energía se transporta en el vacío. Cuando la energía se transporta mediante movimientos de materia. Al poner en contacto dos cuerpos a distinta temperatura. Cuando introducimos una corriente eléctrica. Señala cuál de las siguientes afirmaciones es correcta: El cuerpo humano está a gusto si la temperatura ambiente es igual que la suya: aproximadamente 37 ºC. La ropa aislante da calor al cuerpo y por eso nos mantiene calientes. Unos hielos envueltos en una manta se derretirán antes que al aire libre porque la manta les da calor. Los buenos aislantes no “dan calor”, lo que hacen es dificultar que un cuerpo pierda energía, impidiendo que baje mucho su temperatura. 13 Taller n°2. “Calor y temperatura”
- 14. CRITERIOS DE TRABAJO Y EVALUACIÓN 1. Realización de las experiencias en tiempo y forma. 10 puntos 2. Participación activa de todos los integrantes del grupo. 20 puntos 3. Creatividad, prolijidad y claridad en la confección de mapas o esquemas conceptuales. 20 puntos 4. Compromiso, responsabilidad y respeto hacia los compañeros de grupo como a los demás grupos. 20 puntos 5. Elaboración de respuestas completas, redacción coherente, ortografía. 20 puntos 6. Incorporación de las fuentes de consulta 10 puntos 14 Taller n°2. “Calor y temperatura”