El documento presenta una secuencia didáctica para la enseñanza de la termodinámica. La secuencia consta de tres etapas: inicio, desarrollo y cierre. En la etapa de inicio se identifican conceptos previos de los estudiantes mediante debates. En la etapa de desarrollo se explican los conceptos básicos de termodinámica y las leyes de la termodinámica a través de clases magistrales y experiencias prácticas. En la etapa de cierre se hace un resumen de la clase usando

1. UNIVERSIDAD DE LOS LLANOS
FACULTAD DE CIENCIAS HUMANAS Y DE LA EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN MATEMÁTICA Y FÍSICA
Institución Educativa Colegio Departamental Alberto Lleras Camargo
Grado:
Jornada: Mañana
PROFESOR TITULAR: Sandra Liliana Ramos Duran
PROFESOR PRACTICANTE: Steven Alfonso
TERMODINÁMICA
ESTÁNDAR:
Utilizo modelos biológicos, físicos y químicos para explicar la transformación y
conservación de la energía.
COMPETENCIA:
Explico la transformación de energía mecánica en energía térmica.
INDICADORES DE DESEMPEÑO:
Describe a partir de las leyes de la Termodinámica el cambio de temperatura entre
dos o más sistemas físicos.
Relaciona la cantidad de temperatura con energía asociada a un sistema.
Calcula la temperatura final entre dos o más sistemas físicos aplicando el
concepto de equilibrio térmico y calor específico.
JUSTIFICACIÓN
La enseñanza de las diferentes leyes de la naturaleza permite desarrollar
habilidades críticas frente a situaciones cotidianas. En la enseñanza de las leyes
de la Termodinámica, se debe tener en cuenta aspectos como los laboratorios que
evidencien y apoyen la teoría. La teoría y la práctica deben estar conectadas con
el fin de poder evidenciar las diferentes leyes físicas que rigen nuestro universo.
Esta es la razón de lograr hacer una clase diferente a las demás, la enseñanza de
la Física debe ser un espacio que permita la diversión con una postura científica
donde exista la oportunidad de cuestionar las diferentes visiones sobre nuestro
mundo.
Las leyes de la Termodinámica permiten explicar infinidad de fenómenos físicos
que suceden a diario, desde un termo de agua hasta el funcionamiento de un
refrigerador. Por ésta razón, incluir la Termodinámica en las aulas de clase se
transforma en un mundo de conocimiento donde el estudiante adquiere la
capacidad de describir el mundo físico aplicando conceptos científicos.

2. SECUENCIA DIDÁCTICA
(Primera y segunda sesión)
ETAPA TIEMP
O
ACTIVIDAD ESTRATEGIA RECURSOS PREGUNTADE
INVESTIGACIÓN
INICIO 10 min
10 min
Actividades
protocolarias.
Identificación de
conceptos
previos.
Sensibilización
de la temática.
Debate sobre
situaciones de la
vida diaria donde
se involucren
conceptos
termodinámicos.
Tablero,
marcador.
¿Cómo modificar los
conceptos previos
erróneos en el aula
de clase?
DESARROLL
O
10 min
20 min
30 min
30 min
30 min
30 min
Introducción a la
Termodinámica.
Explicación de
conceptos sobre
Termodinámica.
Explicación de la
ley cero de la
Termodinámica
Explicación de la
primera ley de la
Termodinámica
Explicación de la
segunda ley de la
Termodinámica.
Explicación de la
tercera ley de la
Termodinámica.
Clase magistral
Experiencias
sobre
Termodinámica.
Agua,
bombas,
encendedor,
velas,
animaciones,
video,
lecturas.
¿De qué manera
influyen las
experiencias
realizadas en clase
en relación con la
temática?
CIERRE 10 min
5 min
Resumen de la
clase.
Socialización de
la clase.
Mapa conceptual.
Ronda de
preguntas
¿Cómo puede
mejorar los
conceptos
trabajados en clase
usando el mapa
conceptual?
METODOLOGÍA
A. INICIO:
Actividades protocolarias:
Se realizará el saludo inicial y el llamado de lista correspondiente.

3. Identificación de ideas previas:
Durante el transcurso de la clase se describirán situaciones donde la temática se
ve involucrada. Planteadas estas experiencias se permitirá un debate entre los
estudiantes con el fin de contrastar lo que cada uno piensa sobre la situación. Aquí
no se corregirán las ideas previas, esto se hará más adelante. Situaciones:
● A qué se debe el levantamiento de la tapa de una olla exprés cuando se
está cocinando alimentos en ella?
● En las mañanas usted toma una taza de tinto caliente; un día decidió
tomarlo con leche y previamente encontró leche en la nevera (muy fría). Su
taza de tinto estaba muy caliente ese día, así que decidió verter un poco de
la leche en ésta. ¿Qué pasó con la temperatura del tinto, la leche y la
mezcla de café con leche?
B. DESARROLLO:
Introducción a la Termodinámica:
En este apartado se dará una pequeña reseña de lo que es la Termodinámica
junto con algunos de los hechos históricos más relevantes en el desarrollo de esta
rama de la física. También se mencionará la importancia de estudiar
Termodinámica en el uso de transformación de la energía y en la búsqueda de
energías renovables y amigables con el medio ambiente.
Explicación conceptos sobre Termodinámica:
Los conceptos que se desarrollarán y que son necesarios para comprender las
leyes de la Termodinámica:
● Temperatura: magnitud escalar relacionada con la energía interna de un
sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica.
Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la
energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía
asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido
traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones.
● Calor: es el proceso de intercambio de energía térmica que se transfiere
entre dos sistemas (o un sistema y sus alrededores) debido a una
diferencia de temperatura.
● Energía térmica: es la parte de la energía interna de un sistema
termodinámico en equilibrio que es proporcional a su temperatura absoluta
y se incrementa o disminuye por transferencia de energía, generalmente en
forma de calor o trabajo, en procesos termodinámicos.
● Equilibrio térmico: estado en el cual se igualan las temperaturas de dos
cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes
temperaturas.

4. ● Entropía: Medida del cambio en los microestados y macro estados de un
sistema.
● Transferencia de energía: es el paso de energía entre dos o más sistemas
termodinámicos.
Se explicarán durante el transcurso de la clase por medio de una charla.
Explicación de la ley cero de la Termodinámica:
El principio cero de la termodinámica establece la relación de temperaturas entre
diferentes sistemas físicos siempre y cuando estén en equilibrio térmico. El
concepto de equilibrio térmico permite conocer la temperatura final cuando hay
contacto entre dos o más sistemas.
La ley cero, conocida con el nombre de la ley del equilibrio térmico fue enunciada
en un principio por Maxwell y llevada a ley por Fowler y dice:
“Dos sistemas en equilibrio térmico con un tercero, están en equilibrio térmico
entre sí”.
Observe la siguiente imagen. Sean A, B y C sistemas físicos. Si A está en
equilibrio térmico con B y B está en equilibrio térmico con C, entonces A y C están
en equilibrio térmico.
Este principio se explicará a través de dos recipientes con agua fría y caliente. Se
mezclaran, luego se analizará la temperatura final de estos. Con esta experiencia
se mostrará el equilibrio térmico.
Explicación de la primera ley de la Termodinámica:
La primera ley de la termodinámica es un caso especial de la ley de conservación
de energía que describe procesos que solo cambian la energía interna y las únicas
transferencias de energía son mediante calor y trabajo:
∆𝐸 𝐸𝐸𝐸 = 𝐸 + 𝐸

5. Una consecuencia importante de la primera ley de la termodinámica es que existe
una cantidad conocida como energía interna cuyo valor está determinado por el
estado del sistema. Por lo tanto, la energía interna es una variable de estado
similar a la presión, volumen y temperatura.
Para explicar esta ley, se realizará una experiencia sobre lo que sucede con dos
globos inflados con aire y agua y puestos sobre una vela prendida.
¿Por qué no explota el globo con agua? La membrana del globo no alcanza la
temperatura de ignición y el globo no explota por dos motivos:
● La energía que se le comunica se invierte en aumentar la temperatura del
agua, pero al tener una gran capacidad calorífica necesita mucha energía
para aumentar su temperatura.
● El calor transferido por la llama se transmite por conducción a través de la
membrana del globo.
Explicación de la segunda ley de la Termodinámica:
Al igual que ocurre con otras leyes de termodinámica, el segundo principio es de
tipo empírico, llegamos a él a través de la experimentación. La segunda ley de la
termodinámica se expresa en varias formulaciones equivalentes:
Enunciado de Kelvin – Planck:
No es posible un proceso que convierta todo el calor absorbido en trabajo.
Enunciado de Clausiois:
No es posible ningún proceso cuyo único resultado sea la extracción de calor de
un cuerpo frío a otro más caliente.
En nuestra clase, el objetivo es mostrar a los estudiantes el concepto de entropía
como un cambio de variables de estado. Otro de sus enunciados es “la entropía
del universo aumenta en todos los procesos naturales”. Para esto se mencionaran
los procesos reversibles e irreversibles teniendo en cuenta que todo proceso
natural es irreversible.
Para explicar el concepto de entropía, se realizara la siguiente experiencia:
Con dos vasos, uno con gua muy caliente y otro con agua a temperatura ambiente
se verterán dos pastas efervescentes. Lo que sucederá a continuación es, debido
a que la entropía en el vaso caliente es mayor que la del vaso cálido, el cambio en
las condiciones del sistema junto con la pastilla se podrán observar rápidamente.
Esto comprueba que si la entropía es mayor, la tendencia al “desorden” será
mayor.

6. C. CIERRE
Resumen de la clase
El resumen de la clase se hará mediante el uso de un mapa conceptual que se
construirá con lo que los estudiantes entendieron.
Socialización de la clase
Para finalizar luego de construir el mapa conceptual, se hará una pequeña
socialización con una ronda de preguntas sobre los conceptos desarrollados en la
clase.