LOS MATERIALES Y EL CALOR - LOS MATERIALES

LOS MATERIALES Y EL CALOR - LOS MATERIALES

LOS MATERIALES Y EL CALOR

Reseña conceptual

Calor: Es una forma de energía, a la que se la considera "en tránsito" pues se transmite de un cuerpo a otro. También se lo conoce como energía térmica. Esa transmisión se da sólo cuando entre los dos cuerpos hay una diferencia de temperatura, ya que el calor fluye del cuerpo que se encuentra a mayor temperatura hacia el de menor temperatura. Este fenómeno se da aun dentro de un mismo cuerpo: el calor se propaga dentro de un mismo objeto, desde las zonas de mayor temperatura a las de menor temperatura.

Temperatura: medida de la energía cinética de traslación promedio, por molécula de una sustancia. Se mide en grados Celsius, Fahrenheit o Kelvin.

Convección: Algunos materiales, como el aire y el agua, no son buenos conductores del calor por conducción. Sin embargo, conducen el calor mediante otro mecanismo, la convección. El fenómeno de convecciones típico de los materiales fluidos, como los líquidos o los gases. Al igual que el resto de los materiales, al calentarse los fluidos se dilatan. Esto provoca que las masas de aire o agua caliente asciendan, y las que están a menor temperatura, desciendan. Estas últimas, al ponerse en contacto con la fuente de calor, se dilatan y vuelven a ascender. Así, se produce una circulación de aire o agua, que se llama corriente de convección.

Conducción: Es el fenómeno por el cual las partículas de un cuerpo que están expuestas a la fuente de calor intensifican su movimiento y lo transmiten a las partículas "vecinas". De este modo, el movimiento se va transmitiendo de partícula en partícula, hasta afectar a todas. Por ejemplo, si calentamos el extremo de una varilla de metal, el movimiento de las partículas se irá transmitiendo a lo largo de la varilla hasta el otro extremo, aumentando la temperatura de toda la varilla.

En algunos materiales, como la plata, este fenómeno se produce a mayor velocidad que en otros; por ello, son buenos conductores térmicos. Algunos materiales son malos conductores térmicos; es decir, tienen poca capacidad de conducción. Se los llama aislantes térmicos.

Radiación: Algunos objetos tienen mayor capacidad para absorber la radiación electromagnética (luz, rayos ultravioletas, rayos infrarrojos, etc.) que otros. Esa absorción de energía genera un aumento de la temperatura.

La capacidad de absorción de energía está relacionada, entre otras cosas, con las características de la superficie del objeto: una superficie opaca absorbe más radiación que una brillante; una superficie negra absorbe más que una blanca.

Propósitos

• Ofrecer variadas situaciones en las que los alumnos exploren y sistematicen diversas interacciones que ocurren en la transferencia de calor mediante análisis de datos, experimentaciones, comparación, generalización, manejo de información, etcétera.
• Plantear actividades experimentales que incluyan la formulación de preguntas, la anticipación de resultados, la discusión de las variables involucradas, la manipulación instrumental, la observación, la utilización de registros y la discusión de resultados.
• Promover la búsqueda de información, la lectura y producción de textos escritos que describan experiencias, brinden explicaciones e incorporen vocabulario específico sobre temas relacionados con los materiales y el calor.
• Promover instancias de intercambio y discusión de ideas, procedimientos y resultados en todas aquellas situaciones en que sea pertinente.
• Fomentar en los alumnos una actitud de cuidado y respeto por los demás y por ellos mismos.

Objetivos

• Que puedan diferenciar los conceptos de calor y temperatura en las diferentes formas de propagación del calor.
• Que reconozcan que hay un aumento de temperatura cuando se recibe calor, es decir un cambio de menor temperatura a mayor temperatura.
• Que puedan reconocer que hay buenos y malos materiales de conducción.
• Que puedan darse cuenta que las ondas electromagnéticas influyen en la absorción de energía.

Primer Momento: El calor energía en tránsito

Para presentar el tema el docente les propondrá a los alumnos (en pequeños grupos) una serie de preguntas para promover la reflexión, es decir que expliquen cómo creen que se producen estas situaciones relacionadas con la transferencia de calor.

• ¿Qué pasará con la temperatura de una gaseosa bien helada si la dejo sobre la mesa de la cocina? ¿Por qué pasará esto?
• ¿Y si pusiera la lata de gaseosa fría dentro de un recipiente con agua caliente? ¿Qué pasaría con la temperatura de la gaseosa?
• ¿Qué pasará con la temperatura de una taza de té bien caliente si la dejo una hora sobre la mesa de la cocina?

El docente guiará y prestará atención de que todos los niños tengan la oportunidad de formular sus respuestas grupales.

Luego de las reflexiones anteriores, el docente les va a pedir que  observen los dibujos, discutan entre ellos y expliquen por qué cada personaje dice lo que dice.

[pic 1][pic 2]

Después reunidos en grupos, traten de explicar (el docente aclara que pueden ayudarse con gráficos o dibujos):

• ¿Qué quiere decir "calentar"?
• ¿Qué quiere decir "enfriar"?

A continuación se les presentará un breve texto que concluirá con lo trabajado en clase y que quede asentado en las carpetas de los alumnos.

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