Heat and Temperature in Primary / Calor y Temperatura en Primaria

El Uso del Laboratorio en Primaria 4 - 1

PRÁCTICA IX Cuarto de Primaria Calor y Temperatura NIVEL: - Cuarto de Primaria

PROGRAMACIÓN: - Objetivos   

Distinguir entre calor y temperatura.

Representar en un gráfico una tabla de doble entrada.

Utilizar instrumentos de medida: cronómetro y termómetro.

- Material de los alumnos    

Agua destilada.

Alcohol de quemar.

Papel milimetrado.

Cubitos de hielo.

- Material de Laboratorio    

Pie Universal (base, varilla soporte, arandela, nueces y rejilla de amianto).

Mechero de alcohol.

Pinzas.

Termómetro.

- 62 -

El Uso del Laboratorio en Primaria 4 - 1

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Aunque diseñada para cuarto, puede aplicarse en cualquier nivel superior.

La práctica que vamos a desarrollar es muy simple, pero a la vez, tremendamente efectiva para distinguir calor de temperatura.

Consiste, básicamente, en elevar la temperatura del agua de manera controlada desde los 0oC hasta la ebullición, a los 100oC, representando dicho aumento en un gráfico.

Se introduce agua y cubitos de hielo en un vaso de precipitados. Un dedo de agua en altura, y cubitos hasta la mitad. El termómetro debe tener suficiente líquido como para introducirse en él, sin tocar el fondo del vaso. Se toma la temperatura, y cuando ésta se estabiliza alrededor de los 0oC, se comienza a calentar con un mechero de alcohol. Hay que tener preparados mecheros de repuesto, dado que el calor suministrado es muy escaso, y se agota el combustible antes de terminar la práctica. Si se realiza con un Bunsen, no se da este problema.

A intervalos regulares se mide la temperatura. Por ejemplo, cada minuto.

La temperatura del agua se anota en una tabla de doble entrada tiempo – grados, que después debe representarse en una gráfica, en papel milimetrado o de cuadritos. Se tiene que guiar al alumno en esta tarea, y realizar ejercicios previos en clase (climogramas o curvas de frecuencia, frecuentes en los libros de texto).

Si la práctica se ha desarrollado bien, se obtendrá una curva en forma de sigma,

en donde la meseta inicial corresponde a la fase en la cual el hielo se derrite. Hay aporte de calor, dado que el mechero sigue calentando el montaje, pero no aumenta la temperatura. Todo el calor se usa en el cambio de fase sólida - líquida Después, la zona ascendente es aquella en la cual la temperatura sube hasta los 100 C, momento en el cual comienza a hervir el agua. Aquí si hay aumento de calor y temperatura a la par. o

- 63 -

El Uso del Laboratorio en Primaria 4 - 1 Por último, es fácil suponer que la última meseta corresponde al último cambio de fase líquida – gaseosa. Todo el calor suministrado se utiliza para evaporar el agua, sin aumentar la temperatura.

Es muy probable encontrarse con que los termómetros no marcan ni 0o ni 100oC en los puntos de congelación y evaporación, inicial y finales. Se debe a que no suelen estar bien calibrados, y a la diferencia de presión dada por la altitud a la que estamos.

Por último, la medición del tiempo puede ser colectiva. En vez de realizarlo cada grupo, se puede hacer en voz alta por uno sólo de ellos o por el maestro que guía la práctica.

Cuanto más bajo sea el curso, más se recomienda que la ficha de trabajo se haga como una puesta en común colectiva. O toda, o en parte, hasta el 6º nivel, en el que deben estar capacitados para entenderla solos.

- 64 -

FICHA DEL ALUMNO: _____________________________________ CURSO: ____ PRÁCTICA: CALOR Y TEMPERATURA Experimento: Evaporación del agua 1.

Realiza el montaje que te dirá tu maestro sobre la mesa de trabajo. Sigue en todo momento sus indicaciones

2. Dibuja y escribe al nombre de cada utilizado:       

lado el aparato

Base Varilla Nueces Rejilla Termómetro Mechero de Alcohol Agua

Coloca en el vaso de precipitados 4 cubitos de hielo y 1 cm de altura de agua.

Introduce en ese cm de agua el termómetro y espera a que marque 0 oC Cada 60 segundos, fíjate en la temperatura que alcanza el agua y anótala en la tabla que debes dibujar por detrás de esta hoja.

Representa en la hoja de papel milimetrado la curva resultante, tal y como entre todos haréis en la pizarra 1.- Contesta a las siguientes preguntas: a) ¿A qué temperatura se congela el agua?

b) ¿A qué temperatura hierve?

c) ¿A qué temperatura comenzó a hervir según tu termómetro?, ¿Por qué?

2.- En el dibujo de la curva de temperatura, hay tres partes. Indica cuáles son esas tres partes

3.- Contesta a las siguientes preguntas: a) ¿En qué se invierte el calor suministrado por el mechero durante la primera parte del experimento? En el cambio de estado

b) ¿En qué se invierte el calor suministrado por el mechero durante la segunda parte del experimento? En el aumento de temperatura

c) ¿En qué se invierte el calor suministrado por el mechero durante la tercera parte del experimento? En el cambio de estado, o sea, en evaporar el agua

4.- Completa este texto con las palabras del siguiente recuadro (algunas debes usarlas más de una sola vez, y otras no sirven para completar el texto): energía – cincuenta – fundir – temperatura – gaseoso – medida – agua – pitufo – cien – estado - evaporar Todos los cuerpos tienen calor, porque el calor es una forma de _________. Luego entonces, la cantidad de calor de un cuerpo dependerá de lo grande que sea este, no de su _________________.

La temperatura es sólo una ________________del calor.

Cuando se suministra calor a un cuerpo, este puede hacer dos cosas con él: aumentar su ___________________ o cambiar de ____________________. Al suministrar calor al agua con hielo, el agua no aumenta su temperatura porque usa el calor en _______________________ el hielo, cambiando de estado sólido (hielo) a líquido (agua). Cuando todo el hielo se ha derretido, el agua usa su calor en aumentar su _________________ hasta alcanzar los ____________ grados, momento en que vuelve a cambiar de estado y se empieza a _______________________. La temperatura no aumenta, como al principio, y todo el __________ suministrado es usado exclusivamente para que el agua alcance su estado _______________, es decir, se convierta en gas.

5.- Ahora, revisa las preguntas 6, 7 y 8 6.- Contesta: a) ¿Es igual calor que temperatura?

b) ¿Qué tiene más calor, un iceberg o una taza de té caliente?

c) ¿Y quién tiene mayor temperatura?

d) Escribe el nombre de cinco cosas que posean mucho calor

e) Escribe el nombre de cinco cosas que tengan una temperatura elevada

f) Escribe el nombre de cinco cosas que posean muy poco calor

g) Escribe el nombre de cinco cosas que tengan una temperatura muy baja

7.- Define con tus palabras los siguientes tĂŠrminos: CALOR:

TEMPERATURA:

CAMBIO DE ESTADO: