TEMAS DE FISICA

CENTRO DE BACHILLERATO TECNOLÓGICO INDUSTRIAL Y DE SERVICIOS No. 231 SANTA MARÍA HUATULCO, OAXACA.

Secuencia didáctica Temas de Física

Autor: M. en C. Ángel Flores Rosas Enero-junio 2010

Contenido temático Procesos termodinámicos

Propósito del contenido temático: Describir el comportamiento de los procesos termodinámicos, conocer las leyes de la termodinámica y el funcionamiento de las maquinas térmicas.

Relación con otras disciplinas: Matemáticas, ciencia tecnología sociedad y valores, expresión oral y escrita, ingles.

Conceptos fundamentales: Ley cero, primera y segunda ley de la termodinámica, procesos isotér-mico, isocórico, isobárico, adiabático, maquinas térmicas.

Conceptos subsidiarios: Temperatura, calor, energía interna, leyes de los gases, presión, volumen, trabajo, escalas de temperatura.

Tema integrador (referencial o eje): El calentamiento global

Número de sesiones: 12 horas

Valores y actitudes: Efectividad, contribución, respeto, libertad, honestidad, cooperación para trabajar en equipo

Categorías: Materia, espacio, tiempo, energía y diversidad.

FASE DE APERTURA 4 hrs.

ACTIVIDADES OBSERVACIONES

Actividad 1: Recuperación de conocimientos previos

Utilizando una bomba neumática de émbolo y un inyector, infla un balón de futbol y observa cuidadosamente lo que sucede.

Contesta las siguientes preguntas:

1. ¿Se calienta alguna parte en el proceso?

2. ¿Por qué?

3. ¿Se efectúa algún trabajo en el proceso?

4. ¿Hay disipación de energía?

5. ¿Se ha realizado el mismo esfuerzo al empezar a inflar el balón que al terminar?

6. ¿Aumentó el tamaño del balón?

7. ¿Qué pasa con la temperatura?

8. Como son duchos en el mantenimiento de computadoras, fre-cuentemente utilizan aire comprimido ¿Qué sucede cuando agitan el recipiente del aire comprimido? ¿Cómo explican este comporta-miento?

9. ¿Que entienden por procesos isotérmico, isocórico, isobárico y adiabático.

10. ¿Conocen las maquinas térmicas? Pueden dar ejemplos.

Producto obtenido:

Escrito con las respuestas a las cuestiones y comentarios.

Forma de trabajo: en equipo

Fecha de entrega:Mayo

Valor 10 Puntos

Especificar con que integrantes del equipo trabajaron.

Selección de algunos equipos para exponer sus respuestas

Entregarlo al final de la clase

Actividad 2. Conceptos introductorios.

En equipo leer con detenimiento de la página 133 a la 136 y elabo-rar un mapa conceptual con los siguientes conceptos: Termodinámi-ca, sistema termodinámico, frontera, pared adiabática, pared dia-térmica, equilibrio termodinámico, energía interna y equivalente mecánico del calor; preparar su mapa conceptual para exponerlo al grupo.

Producto obtenido:

Mapa conceptual.

Forma de trabajo: en equipo

Fecha de entrega: Mayo 2010

Valor 10 Puntos

Especificar con que integrantes del equipo trabajaron.

Selección de algunos equipos para exponer al grupo su mapa.

Actividad 3. Equivalente mecánico del calor.

En equipo realicen las actividades del simulador "2.1 la experiencia de Joule”

Disponible en el programa Newton instalado en las computadoras del centro de cómputo, en el tema denominado maquinas térmicas. Realizar las 3 actividades (A1-A3), elaboran-do un reporte detallado de los resultados.

Producto: Actividades realiza-das y reporte.

Forma de trabajo: en equipo

Fecha de entrega: Mayo en clase,

Valor 20 Puntos

Selección de algunos equipos para exponer sus resultados.

FASE DE DESARROLLO 7 hrs

ACTIVIDADES OBSERVACIONES

Actividad 4. Primera Ley de la termodinámica y procesos termo-dinámicos.

Exposición del equipo correspondiente.

Lectura de la página 137 a la 146 estudiando detalladamente los ejemplos 22 al 26. Resolviendo las actividades de aprendizaje de la página 146.

Actividad 5. Experimento virtual primera ley de la termodinámi-ca.

En el programa Newton disponible en el taller de computo, acceder al tema “maquinas térmicas y específicamente al simulador 2.2 del primer principio de la termodinámica, realizando la actividad A1 (Elige la condición a volumen fijo. Pulsa el botón de animación y detén la si-mulación aproximadamente a los 100 seg. Anota la energía aportada, la tem-peratura y la presión alcanzada. Reanuda la simulación y anota los valores correspondientes a unos 200, 300, 400 seg. ¿Qué relación observas entre energía aportada y aumento de temperatura? ¿Y entre temperatura y pre-sión? Explica los resultados obtenidos de la forma más razonable que pue-das); y la A2 (Elige el proceso a presión constante y repite la toma de datos de la actividad anterior. Compara la temperatura que se adquiere en los dos ca-sos. ¿A qué se debe la diferencia? El primer principio de la Termodinámica explica justamente el resultado de esta actividad. ¿Cómo podrías enunciarlo?).

En el reporte llenar las siguientes tablas para el mejor proceso de la información.

A1. Condiciones iníciales: V= T= P=

Varia-ble/Tiempo 100 seg. 200 seg. 300 seg. 400 seg.

Energía apor-tada

Temperatura

Presión

Varia-ble/Tiempo 100 seg. 200 seg. 300 seg. 400 seg.

Energía apor-tada

Temperatura

Trabajo

Volumen

A2. Condiciones iníciales: : V= T= P=

Actividad 6. 2ª Ley de la termodinámica.

Constituidos en equipo, leer con detenimiento

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