El documento presenta información sobre el tema del calor, incluyendo una guía de navegación con diferentes módulos, actividades y evaluaciones. Explica conceptos como calor y temperatura, efectos del calor sobre los cuerpos como la dilatación, y cambios de estado como evaporación y condensación. Incluye también antecedentes históricos, formas de transferencia de calor, y aplicaciones prácticas.

1. CALOR

3. MAPA DE NAVEGACIÓN MÓDULO CALOR GUÍA DEL DOCENTE MOTIVACIÓN CONTENIDO TEÓRICO 1. CALOR Y TEMPERATURA . LABORATORIO 1 APLICACIÓN 1 EVALUACIÓN 1 ENLACE 1 GLOSARIO TIPS DE INTERÉS ACTIVIDAD 1 MOTIVACIÓN CONTENIDO TEÓRICO 2. EFECTOS DEL CALOR SOBRE LOS CUERPOS. LABORATORIO 2 APLICACIÓN 2 EVALUACIÓN 2 ENLACE 2 GLOSARIO TIPS DE INTERÉS ACTIVIDAD 2 Inicio

4. Hola Pedro , te cuento que ho y seré tu maestro… ¡Qué bien! quien mejor que usted, maestro Albert Einstein, para despejar mis dudas. Anterior

6. ¡Maestro! tengo que pregunta rle algo . Ayer, papá me dijo que cerrara la ventana para que no salga el calor…… No entendí lo que me quiso decir. ...... Además el otro día sin querer toque la plancha y me quemé. ¿Cómo es que ocurren estos fenómenos? Uhmmm, interesante… veo que tienes una curiosidad científica. Te explicaré qué sucedió en ambos casos. Pero debes de colaborar respetando las normas de convivencia del aula. Inicio Siguiente Actividad 1

7. No olvides que la constitución de la materia tiene como unidad al ÁTOMO Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

8. Entonces…… ¿Qué es el calor? La agrupación de átomos forma las Moléculas El calor es un tránsito. Es decir, un flujo de energía... Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

9. ...Cuando disminuye el calor las moléculas vuelven a su estado original con menor movimiento. El CALOR es una cantidad de Energía Térmica que se gana, pierde o transfiere de un cuerpo a otro por efecto acumulativo de colisiones atómicas individuales. Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

10. El movimiento molecular o Browniano está presente en la materia. Haz clic sobre la imagen y observarás este movimiento en un microscopio. Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

11. Sol Volcán Y artificiales como la reacción de combustión del gas propano Presente en el balón de gas de cocina… 2 C 3 H 8 + 7 0 2 6 CO 2 + 8 H 2 O + Propano Anhi Carbónico Otras como combustión de: petróleo, gasolina, etc … Sabes Pedro , en la naturaleza encontramos fuentes de calor tales como ... Fogata Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

13. Maestro ¿Cómo pasa el calor de un cuerpo a otro? RADIACIÓN CONDUCCIÓN CONVECCIÓN Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

14. Conducción Radiación Convección … El calor pasa de un cuerpo a otro por TRANSFERENCIA, como un flujo de energía. E sto ocurre de molécula a molécula. … Observa Pedro las siguientes imágenes para que identifiques las formas de transferencia del calor. Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

15. ... Además, el calor puede viajar por ondas electromagnéticas y por el vacío . OH! Ondas Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

16. Ayer te observe comiendo en el recreo… Te gusta mucho las hamburguesas, helados y tortas ¿No?. Sí, me encantan y con bastantes cremas. ( Ya me provocó un ) ¿Sabías que los alimentos que consumimos nos dan calor; esta energía no es almacenable pero podemos medirla por los efectos que produce? Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

17. Por lo visto tengo mucha energía potencial por todo lo que he comido hoy. Aquí te muestro cuantas Kilocalorías tienen algunos alimentos comúnmente consumidos. Equivalencia entre la caloría y la unidad de trabajo: (Equivalente mecánico del calor) 1cal = 4,186J 1J = 0,24cal 1000 cal = 1Kcal Sustancia Kcal Torta de Chocolate (Tajada) 140 Bola de helado de vainilla 145 Pan con mermelada 225 Un vaso de vino tinto seco 75 Un sorbo de Whisky 105 Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

18. Por eso, es importante una ALIMENTACIÓN BALACEADA que debe contener…. Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

20. CALOR ESPECÍFICO DE ALGUNAS SUSTANCIAS Sustancias Cal/g.ºC Agua 1,00 Aceite 0,47 Aire 0,24 Alcohol 0,66 Aluminio 0,22 Cobre 0,09 Fierro 0,12 Hielo 0,50 Mercurio 0,03 Oro 0,03 Plata 0,06 Plomo 0,03 Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

21. Pero … ¿qué es ENERGÍA TÉRMICA ? Está ligada a la energía cinética de los átomos de una sustancia que evidencia un movimiento aleatorio y desordenado. hielo Agua hirviendo CALOR ENERGÍA TÉRMICA Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

22. La temperatura tiene escalas cuyo punto de referencia en las escalas relativas es la fusión y ebullición del agua…Y el cero absoluto (en la escala absoluta) cuya unidad de medida es el kelvin EVAPORACIÓN DEL AGUA CONGELACIÓN DEL AGUA CERO ABSOLUTO KELVIN CELSIUS FAHRENHEIT LICUEFACCIÓN DEL ORO Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

23. Las relaciones de conversión de una escala de temperatura a otra están dadas aplicando el teorema de T h ales: dividiendo Temperatura/ divisiones Escalas relativas Escala absoluta ºC ºF K 100 32 -273 0 273 373 212 -460 0 Punto de ebullición del agua (1atm) Punto de solidificación del agua (1atm) Cero absoluto °C = °f-32 = K-273 5 9 5 °C = °f-32 = K-273 100 180 100 Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

24. EXISTEN VARIOS TIPOS DE TERMÓMETROS . Termómetro de gas a volumen constante (Termómetro clínico, es el más usado) Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

25. Temperatura de explosión del Challenger ¿Y habrán cuerpos que hayan experimentado temperaturas de miles de grados Celsius en nuestro planeta? Sí, te contaré la historia de una tragedia espacial que ocurrió en 1986 cuando el transbordador Challenger explotó en el espacio. Fíjate bien en la variación de las temperaturas de la lectura luego del video. Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

26. ¡Pedro! Escucha con atención lo que te voy a explicar… con la cantidad de calor transferido entre dos cuerpos podemos determinar la temperatura final que se alcanza cuando se mezclan dos sustancias con temperaturas diferentes. Dicha temperatura final recibe el nombre de TEMPERATURA DE EQUILIBRIO Como se ve en la figura 3 . !Ah¡ ya veo, entonces la fórmula para hallar esta temperatura ¿será?……… m 1 . Ce 1 . (T – T 1 ) + m 2 . Ce 2 (T – T 2 ) = 0 1 2 3 Inicio Anterior Siguiente Actividad 1

28. APLICACIONES Nº 1 http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/cero/cero.htm http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/joule/joule.htm En la primera página encontrarás una aplicación del equivalente mecánico del calor. En la segunda página encontrarás una aplicación sobre temperatura absoluta cero. Sólo desarrollarás los laboratorios virtuales de cada uno habiendo leído previamente las instrucciones. Los cálculos serán hechos por la computadora y tu tendrás que programar las cantidades. ¡Suerte en tu aplicación ! Equivalente mecánico del calor: Temperatura absoluta cero: Será divertido, pero debo esperar a que el programa cargue. Inicio Actividad 1

29. Lavoisi er http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd99/ed99-0314-01/lavoisier.htm Benjamín Thompson http://isaacasimov.garciacuervo.com/Obra_Grandes_Ideas_09.htm James Prescott Joule http://www.biografiasyvidas.com/biografia/j/joule.htm Calorimetría http://www.iqfr.csic.es/Termoquimica/tecnicasexperimentales.htm Calorimetría (video) http://homepage.mac.com/theredpet/videos/iMovieTheater51.html Curiosidades del calor http://ciencianet.com/friocalor.html http://ciencianet.com/masfriocalor.html ENLACES Nº 1 Inicio Actividad 1

31. ¿ Qué puede ocurrir si someto un cuerpo directamente al calor ? El cuerpo aumenta en sus dimensiones, es decir se DILATA. No olvides que el rozamiento también genera calor y DILATACIÓN como en el caso de los rieles del tren. Inicio Siguiente Actividad 2

32. Maestro, ¿ Y cuáles son los tipos de dilatación ? Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

33.  Dilatación Lineal en una dimensión, longitud. Los tipos de dilatación son: Los metales son los mejores conductores del calor mientras que los plásticos y las maderas son los peores. Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

34.  Dilatación Superficial , el cuerpo aumenta en dos dimensiones, largo y ancho. Por eso las veredas y pistas presentan espacios libres unas con otras para no sobreponerse entre ellas por efecto de la dilatación. Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

35.  Dilatación Volumétrica , ocurre en tres dimensiones y se producen en cuerpos en estado: a) Líquidos b) Sólidos ¡Qué interesante! Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

36. c) Dilatación de Gases Si calentamos un gas, éste se expanderá como en la figura… el gas del tubo inflará al globo tratando de ocupar mayor lugar. En clase me dijeron que antiguamente se usaba el Aparato de Regnault para medir la dilatación de los gases de volumen constante. Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

37. En conclusión la dilatación es......... Ahhh. ¡Ya entendí.! Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

38. Como verás, cuando el calor aumenta la energía cinética de las moléculas del agua se produce un efecto de este llamado CAMBIO DE FASE. Maestro, ¿Qué fenómeno físico está ocurriendo aquí? Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

39. Observa Pedro , qué ocurre molecularmente cuando aumenta la ENERGÍA CALORÍFICA Mmmmm …… Ya veo, es interesante… Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

40. Te diste cuenta que hemos tomado de ejemplo al agua para explicar los cambios de fase. Sí maestro, también se pudo haber tomado como ejemplo al anhídrido carbónico. H H H H H O O O O O O O O Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

41. Y, ¿Cómo se forman las nubes en la naturaleza? Ya sabemos que el aire al calentarse se eleva, al elevarse se expande porque está sujeto a menor presión. Al expandirse y al hacerse lenta se adhiere con facilidad a otras moléculas, si el aire contiene iones o moléculas más grandes se forma una nube. Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

42. La evaporación es un proceso natural en el que las moléculas de un líquido se desprenden de su superficie libre para tratar de equilibrar la presión externa con la presión que ejercen las moléculas que están debajo. Observa las moléculas del gas. Están en constante movimiento. Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

43. Observa los cambios de fase. T° vs. Calor Observa el calor latente de fusión o de solidificación del agua Observa el calor latente de ebullición o de condensación del agua Q = mL Donde: Q = Calor absorbido o perdido m = masa de la sustancia L = calor latente de la sustancia Calor latente: 540 Inicio Anterior Siguiente Actividad 2

45. Es el punto de una escala termométrica donde coexisten en equilibrio el hielo, el agua líquida y el vapor de agua bajo cierta presión. Donde la temperatura es de 273, 16 K. Punto triple del agua , observemos las móleculas de acuerdo al estado en que se encuentran. Sólido Líquido Punto triple Punto normal de Disolución Fluido super crítico Punto crítico Punto Normal de Ebullición Gas P R E S I Ó N ( atm) Inicio Anterior Siguiente Actividad 2 Temperatura (ºC)

46. ESQUEMA DE FLUJO DE CALOR PARA UN CAMBIO DE FASE 0 TºC Q fusión Q sólido Q líquido Q Vapor 100 -273 Hielo Agua Vapor Q f = Lf . m Lf = 80 cal Q v = Lv . m Lv = 540 cal Q t = Q s + Q f + Q l + Q v En tus problemas aplicarás éstas fórmulas, tomando en cuenta la fase en que se encuentre la materia. Anterior Inicio Actividad 2

50. TIPS de Interés para los alumnos con curiosidad científica Inicio Siguiente