Fisica elemental

1. ¿De qué depende el flujo
de calor al preparar una
mezcla líquida?
Actividad N°3
EDA 1: Física, la ciencia que mide
Ciencia y Tecnología | 5to de Secundaria
Prof.

2. COMPETENCIA
EVIDENCIA
● Indagación sobre: ¿De qué depende
el flujo de calor al preparar una
mezcla líquida?
● Tríptico informativo para comunicar
los resultados de su indagación.
.
RETO
¿De qué depende el flujo de calor
al preparar una mezcla líquida?
CAPACIDAD
● Problematiza situaciones para hacer
indagación.
● Diseña estrategias para hacer
indagación.
● Genera y registra datos o información.
● Analiza datos e información.
● Evalúa y comunica el proceso y
resultado de su indagación.
PROPÓSITO DE
LA ACTIVIDAD
Indaga mediante métodos científicos
para construir sus conocimientos.
PRODUCTO
DE LA EDA
Prototipo: Termómetro
casero
• Realiza su indagación sobre el flujo de
calor al preparar una mezcla líquida;
planteando una pregunta de indagación,
hipótesis y objetivos, la somete a
contrastación, organiza la información
en tablas, elabora sus conclusiones y da
a conocer los resultados de su
indagación.
¿De qué depende el
flujo de calor al
preparar una mezcla
líquida?

3. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
1
Planteé una pregunta para indagar científicamente de qué depende el flujo de calor al preparar una
mezcla líquida y propuse una hipótesis en las que establecí relaciones de causa y efecto entre las
variables.
3
Obtuve, organicé y registré datos fiables en función de las variables, utilizando instrumentos y
diversas técnicas que me permitieron comprobar o refutar mi hipótesis.
5
Interpreté los datos obtenidos en la indagación, lo contrasté con mi hipótesis e
información relacionada al problema y elaboré conclusiones que las comprueban o
refutan.
Magnitudes escalares y suma vectorial
Propuse un procedimiento, seleccioné materiales, instrumentos e información para comprobar o
refutar mi hipótesis.
Sustenté si mis conclusiones responden a la pregunta de indagación y si los
procedimientos, mediciones y ajustes realizados contribuyeron a demostrar mi
hipótesis, comuniqué mi indagación a los miembros de mi comunidad.
2
4

4. Situación significativa
John es un estudiante del 5to de secundaria del PCNBR Nuestra Señora de
Guadalupe del Cercado de Lima. Durante la clase de CyT la profesora les pidió
que explicaran qué sucede cuando mezclamos dos sustancias que tengan
distintas temperaturas en cantidades iguales. John y sus compañeros llegaron a
la conclusión que al mezclarse dos sustancias con distinta temperatura no
tendrían ninguna de ellas la temperatura inicial, debido a que al tener diferente
temperatura se deben homogenizar la temperatura de la mezcla obtenida, tal
como ocurre cuando preparamos un café recién pasado con leche que sacamos
del refrigerador. Frente a esta situación, Manuel y sus compañeros decidieron
realizar un experimento en el laboratorio para investigar:
¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida?

5. Exploramos
• ¿Por qué al mezclar dos sustancias que tienen diferente
temperatura se produce una variación en la temperatura
final?

6. ¡Veamos este video!
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7. RECURSO 1: El flujo de calor
El flujo de calor es la medida de la transferencia de energía, que es
causado por una diferencia de temperatura y conduce al equilibrio de
temperatura entre las sustancias. En este contexto, la energía se
llama calor.
La cantidad de calor que pasa de una sustancia a otra por unidad de
tiempo, es el flujo de calor con la unidad de medida Joule por
segundo [J/s]. Esta es la unidad de medida Watts [W] que se utiliza
comúnmente para indicar la potencia.
Los procesos en los que se transfiere el calor tienen lugar como
conducción de calor (conducción), flujo de calor (convección) o
radiación de calor (radiación).

8. RECURSO 1: El flujo de calor
La conducción del calor es el transporte dentro de los cuerpos sólidos o entre los cuerpos que se tocan entre
sí.
El flujo de calor se produce cuando los medios líquidos o gaseosos se mueven a través de tuberías, por
ejemplo, llevándose su calor con ellos.
La radiación de calor consiste en ondas electromagnéticas en el rango de infrarrojos.
El proceso de transferir el calor de un fluido a través de una pared a otro fluido se llama transferencia de
calor.

9. RECURSO 1: El flujo de calor
Cada proceso está descrito por su propia fórmula, con la que se puede
calcular el flujo de calor.
En la ingeniería de la tasa de flujo de calor es necesaria para el cálculo de
las pérdidas de calor, para el diseño de intercambiadores de calor y para
la determinación de las necesidades de energía para la refrigeración y la
calefacción. Las fórmulas utilizadas contienen tamaños de sustancias
determinadas de forma puramente empírica, que sólo reproducen de
forma aproximada la propiedad real del medio.
Los tamaños de los tejidos también dependen de la temperatura y
cambian durante los procesos en cuestión. Por eso se utilizan
instrumentos de medición con sensores de flujo de calor para obtener
resultados precisos. Los sensores de flujo de calor aprovechan los efectos
termoeléctricos. Durante la medición, se detectan las variables eléctricas
que cambian según lo definido por el flujo de calor y permiten así sacar
conclusiones sobre el flujo de calor.
Fuente: https://www.linseis.com/es/propiedades/flujo-de-calor/

10. Problematiza situaciones para hacer indagación
• ¿Qué situación o situaciones se presentan en la situación significativa?
• Según la problemática analizada, básate en las preguntas previas para definir tu
pregunta de indagación.
Preguntas previas
¿Cambiaría la temperatura de las sustancias participantes al preparar una
mezcla líquida?
¿Cómo podemos reconocer el flujo de energía al mezclar dos sustancias
líquidas que tienen diferentes temperaturas?

11. Problematiza situaciones para hacer indagación
• Si te enfocas en la variación del calor entre dos sustancias que se mezclan:
Preguntas para iniciar tu indagación SI NO
Existe relación entre la diferencia de temperatura de las sustancias
participantes en una mezcla líquida y el flujo de calor.
Existe relación entre la diferencia de temperatura de las sustancias
participantes en una mezcla líquida y el enfriamiento de la mezcla.

12. Problematiza situaciones para hacer indagación
Pregunta de indagación:
- ¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida?
• Es momento de formular tu hipótesis. Apóyate del Recurso 1, específicamente de la sección
¿Cómo se relaciona una pregunta de investigación con la hipótesis y las variables que la
conforman? Luego, elabora tu hipótesis, y define tus variables independiente y dependiente.
Hipótesis:
A Mayor diferencia de temperatura entre las sustancias participantes en una
mezcla líquida entonces mayor será el flujo de calor y por lo tanto se enfriará más
rápido.

13. Problematiza situaciones para hacer indagación
Variables
Variable Independiente Variable dependiente Variables intervinientes
Diferencia de
temperatura entre las
sustancias
participantes en una
mezcla líquida.
Flujo de calor tiempo de exposición,
tamaño del vaso de
precipitado

14. Problematiza situaciones para hacer indagación
• Ahora que tienes claro el propósito de esta actividad, es necesario establecer los
objetivos de tu indagación. Objetivo general y específicos.
Objetivo general:
Objetivos específicos:

15. Diseña estrategias para hacer indagación
• Es momento de diseñar y/o establecer las estrategias que seguirás para aceptar o rechazar la
hipótesis formulada. Para eso, te recomendamos elaborar un flujograma o esquema sencillo (tipo
línea de tiempo).
Materiales e instrumentos:
- 6 vasos de precipitados de 250 ml y 3 de 500 ml
- Termómetro de laboratorio
- Hervidor eléctrico
- 200 ml de hielo
- 400 ml Agua helada
- 600 ml de agua hirviendo

16. Diseña estrategias para hacer indagación
Procedimiento:
- Previo al inicio de la parte experimental en el laboratorio, debes poner 600 ml de agua a refrigerar sin
que se congele.
- También debes poner agua a hervir al inicio de la práctica 600 ml aproximadamente.
- Para poder demostrar que a mayor diferencia de temperatura de las dos sustancias líquidas a mezclar se
produce un mayor flujo de calor y por lo tanto se enfriará más rápido debemos tomar en cuenta nuestro
grupo experimental y grupo control:
- Toma en cuenta que debes registrar los resultados de la parte experimental, por eso deberás diseñar
tablas o gráficos que permitan registrar tus resultados para luego compararlos y analizar los resultados
obtenidos.
Grupo experimental Grupo control
Muestra 1:
200 ml de agua a temperatura mayor de 80 ° C que se
mezclará con 200 ml de agua congelada.
Muestra 2:
200 ml de agua a temperatura mayor de 80 ° C que se
mezclará con 200 ml de agua refrigerada (≤ 10°C)
Muestra 3: 200 ml de agua a temperatura
de 40 °C que mezclarás con 200 ml de
agua a temperatura ambiente.

17. Genera y registra datos o información
• ¿Cómo están controlando las variables intervinientes?
• Elaboramos tablas para registrar los datos obtenidos en cada
experimento realizado.
Temperatura alcanzada
Muestra control
Muestra 1
Muestra 2
Tiempo de reacción para alcanzar la temperatura final
Muestra control
Muestra 1
Muestra 2
Tabla 1

18. Analiza datos e información
• Comparen los datos obtenidos del grupo o muestra experimental y del
grupo o muestra de control.
• Comparen los resultados con la hipótesis y respondan: ¿Los
resultados validan o refutan su hipótesis?
• ¿Qué datos obtenidos en esta indagación científica apoyan sus
respuestas?
• Elaboren sus conclusiones. Recuerden que son las ideas precisas a las
que se arriba con relación a la hipótesis y los objetivos de la indagación.
Tienen como base los resultados que han obtenido.

19. Evalúa y comunica el proceso y resultado de su indagación
• En el trabajo experimental se vertieron las dos sustancias líquidas que estaban a diferentes
temperaturas para demostrar que el flujo de calor varía. ¿Crees que hubieses obtenido los
mismos resultados si primero colocabas el agua caliente y luego el agua de menor
temperatura o a la inversa? ¿Por qué?
• ¿La lectura de la temperatura fue exacta? ¿Cómo calcularon el porcentaje error?
• Escriban un conocimiento científico que apoya a las conclusiones de su indagación.

20. Evalúa y comunica el proceso y resultado de su indagación
• Comenten el logro del (los) objetivo(s) de su indagación
• ¿De qué manera el grupo de control ayudó a reducir los posibles errores?
• ¿Realizaron algún cambio a sus procedimientos propuestos? ¿Por qué?

21. Para terminar
• Elabora un reporte grupal acompañado de dibujos o fotos para mostrar en un tríptico informativo con
detalle el proceso y los resultados de tu indagación científica. Recuerda que cuando lo lean otras personas
querrán replicar tu indagación, así que incluye alguna recomendación para obtener los mismos resultados y
que les permita disipar la duda que plantearon.

22. Nos evaluamos
Competencia Criterios de evaluación
Lo
logré
Estoy en
proceso de
lograrlo
¿Qué puedo
hacer para
mejorar mis
aprendizajes?
Indaga mediante métodos
científicos para construir sus
conocimientos.
Planteé una pregunta para indagar científicamente de qué depende el flujo de
calor al preparar una mezcla líquida y propuse una hipótesis en las que establecí
relaciones de causa y efecto entre las variables.
Propuse un procedimiento, seleccioné materiales, instrumentos e información para
comprobar o refutar mi hipótesis.
Obtuve, organicé y registré datos fiables en función de las variables, utilizando
instrumentos y diversas técnicas que me permitieron comprobar o refutar mi
hipótesis.
Interpreté los datos obtenidos en la indagación, lo contrasté con mi hipótesis e
información relacionada al problema y elaboré conclusiones que las comprueban o
refutan.
Sustenté si mis conclusiones responden a la pregunta de indagación y si los
procedimientos, mediciones y ajustes realizados contribuyeron a demostrar mi
hipótesis, comuniqué mi indagación a los miembros de mi comunidad.
Se desenvuelve en entornos
virtuales generados por las TIC
Gestiona información del entorno
virtual.
Establecí búsquedas utilizando filtros en diferentes entornos virtuales que
responden a necesidades de información

23. ¡GRACIAS!