Semana 11 jueves


Semana11
jueves
SESIÓN
32
Unidad 3. Energía: fenómenos térmicos, tecnología y sociedad 
contenido temático
1 Energía: su transferencia y conservación.
• Calor sensible y latente.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
• Calcula la transferencia de energía entre sistemas debido a la diferencia de temperaturas. N3.
Procedimentales
  • Calcula  calor específico de materiales.
  • Manejo del calorímetro
  • Medición y relación de variables
Actitudinales
  • Reafirmaran su: Puntualidad, respeto, responsabilidad, tolerancia, solidaridad y actitud crítica.
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,  Plantea a los alumnos las preguntas siguientes:
Preguntas
¿Cuál forma de transmisión del calor utiliza el cuerpo humano para transportar energía
Térmica de unas partes a otras?
¿Por qué la energía solar no puede llegar a la Tierra mediante la conducción o convección?
¿Cómo se define el calor de combustión de la gasolina o xilol?
¿Cómo se define el calor de combustión del alcohol?
¿Cuáles son las unidades del calor de combustión de los materiales?

¿Cómo se realiza la medición del “contenido energético” de los alimentos?
Equipo
3
1
6
2
5
4
Respuesta
Conducción
Porque conducción por contactó y convección es por medio de un fluido entonces seria por medio de radiación.  
La combustión es una reacción química de oxidación. El calor producido es lo que mueve el motor. Se necesita la presencia de 02.
Gasolina+ O2 = CO2+H2O+ calor
La cantidad de (Q) se define como la energía cedida por un cuerpo de masa (m). Se define el calor de combustión (I) como cantidad de calor que cede la unidad de masa del cuerpo al quemarse totalmente. El calor de combustion del alcohol es 30 grados
Calor especifico© se expresa en unidades de joules, kilocaloría( Kcal) y caloría (cal)
Calorímetro determina la energía contenida en sustancias tales como combustibles y alimentos a partir del calor generado por su combustión.

¿Cómo se define el calor específico de las sustancias?


Colocar dos mililitros  de  alcohol  en el caldero y  dentro  de la campana  de extracción  de gases  acercar una flama para  medir  el  tiempo  de  combustión  del  alcohol.
Repetir  e  procedimiento con  el  xilol
Equipo
Tiempo de combustión del alcohol
Tiempo de combustión del Xileno
Conclusiones
1
00:41.73
00:43.74
El tiempo de combustión estuvo normal al de mis  compañeros, solo tardo un poco mas.
2
01:23:16
00:51:78
El tiempo de combustión del xileno fue más rápido que el alcohol
3
00:43:00
00:55:67
El alcohol tuvo un tiempo más corto que el Xileno y este fue más contaminante que el alcohol.
4
00:43:00
00:53:99
El tiempo que tardo el alcohol fue menos que el de el Xileno
5
00:42:23
00:49:17
El tiempo de   combustión del alcohol fue más rápido que el Xileno teniendo una diferencia de 6:94s  
6
00:51:20
00:55:67
El tiempo de combustión del alcohol fue más rápido que el del xilol, a su vez, la flama del alcohol era pequeña y azulada, mientras que la del xilol era roja anaranjada e intensa.

- Medición calorimétrica de la potencia de un foco.
   Medición del “contenido energético” de los alimentos.( http://www.escuelapedia.com/como-determinar-el-valor-calorico-de-un-alimento/)
En equipo los alumnos discuten sus respuestas y después sintetizan el contenido                                                              presentándolo al resto del grupo.
  FASE DE DESARROLLO
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.

Se efectúa una discusión grupal donde se analizan los resultados y se comparan con lo predicho por la teoría. Los estudiantes elaboran un reporte escrito de los experimentos.
• Resolución de ejercicios simples con la aplicación de la ecuación calorimétrica en mezclas de líquidos.
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
Image832
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:
Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog.
Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información,
Ø  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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