Guía Calor y temperatura

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I.E Nuestra Señora del Rosario Hermanas Dominicas de la Inmaculada Concepción Chiclayo- Perú

GrupoDominica 03: “La familia Rosarina construye una escuela católica de Integrantes: calidad, con Identidad”  Larios Medina Yadira………..(03)  Martínez Yomona Diana…...(13)  Medrano Rojas Ingrid………..(15)  Montero Vélez Gianella……..(25)

Conociendo sobre Calor y Temperatura Calor: Es el proceso de transferencia de energía entre diferentes cuerpos o zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas temperaturas. Este flujo ocurre desde el cuerpo de mayor temperatura hacia el cuerpo de menor temperatura, ocurriendo la transferencia hasta que ambos cuerpos se encuentren en equilibrio térmico. El calor es una forma de energía asociada al movimiento de los átomos, moléculas y otras partículas que forman la materia. El calor puede ser generado por reacciones químicas (combustión), reacciones nucleares (fusión nuclear de los átomos de hidrogeno que tienen lugar en el interior del Sol), disipación electromagnética (como en los hornos de microondas o por disipación mecánica (fricción).

Temperatura: Los átomos y moléculas en una sustancia no siempre se mueven a la misma velocidad. Esto significa que hay un rango de energía de movimiento en las moléculas. La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. Como lo que medimos en sus movimientos medio, la temperatura no depende del número de partículas en un objeto y no depende de si tamaño. Nosotros experimentamos la temperatura todos los días, Cuando hace calor o cuando tenemos fiebre sentimos calor y cuando está nevando sentimos frío. Cuando estamos hirviendo agua, hacemos que la temperatura aumente y cuando estamos haciendo polos o paletas de helado esperamos que la temperatura baje.

Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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Demostramos la Propagación de calor APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar cómo se propaga el calor en los cuerpos, a través de las tres maneras: convección, conducción y radiación.

CONVECCIÓN HIPÓTESIS: Si se produce transferencia de calor por medio de un fluido (líquido o gas) entonces transporta este calor entre zonas con diferentes temperaturas, así se demostrará el fenómeno de convección. FOCALIZACIÓN: Convección: Es la forma de propagación del calor usando como medio a los líquidos y gases. La propagación del calor de realiza mediante corrientes o fluidos (puede ser natural o forzado). EXPLORACIÓN: EXPERIENCIA 01: MATERIALES:

 Una bolsita de té  Una vela. PROCEDIMIENTO: En primer lugar retiramos el hilo de la bolsita y sacamos el contenido de la misma. Luego estiramos la bolsita con los dedos y le damos forma de tubo. Por último colocamos la bolsita sobre una mesa y prendemos fuego en la parte superior. EXPERIENCIA 02: MATERIALES:

 Un globo  Una vela  Un depósito de plástico  Agua  Un vaso de cristal PROCEDIMIENTO:

1. Llena un recipiente con agua. Coloca al lado una vela y pon el vaso boca abajo sobre ella para que el aire en su interior se caliente.

2. Coloca el vaso sobre la base del globo y presiona ligeramente. 3.

Coloca el vaso con el globo en el interior del recipiente con agua y espera unos segundos. Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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4.

Levanta el globo por el extremo superior, verás cómo el vaso también se levanta con él.

EXPERIENCIA 03: MATERIALES:

 1 espiral de papel  1 hilo  1 vela PROCEDIMIENTO: Recortar el espiral de papel y colgarlo en un hilo. Encender la vela y colocarla debajo del espiral. Observaremos que el espiral empieza a girar. EXPERIENCIA 04: MATERIALES:

 Trozo de papel (cuadrado)  Aguja  Corcho PROCEDIMIENTO:

 Para realizar este experimento coge un trocito de papel y dóblalo por sus líneas medias. El punto de corte, el centro del cuadrado, es el centro de gravedad.

 Si se deja el papel sobre la punta de una aguja, de forma que el centro de gravedad del papel coincida con la punta de la aguja, el papel permanecerá en equilibrio sin caer. Si soplamos (no muy fuerte) el papel girará sin caer.

 A continuación, aproximamos con cuidado una mano a la hoja de papel sin tocarla. La mano se coloca verticalmente con los dedos doblados hacia el papel.

 En unos segundos el papel empieza a dar vueltas. El papel gira siempre en la misma dirección, desde la palma de la mano hacia los dedos. Si alejamos la mano el papel se para.

CONDUCCIÓN HIPÓTESIS: Si hay transmisión de calor por conducción entonces el calor fluye desde un cuerpo de mayor temperatura a otro menos temperatura, así se demostrará el fenómeno de Conducción. FOCALIZACIÓN: Conducción: Transferencia de calor entre dos puntos de un cuerpo que se encuentran a diferente temperatura sin que se produzca transferencia de materia entre ellos. EXPLORACIÓN: EXPERIENCIA 05: Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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MATERIALES:

 Dos globos  Una vela  Agua PROCEDIMIENTO: Enciende una vela, infla un globo y acércalo a la llama con cuidado. Al cabo de unos segundos el globo explotará. Ahora llena un globo de agua y ciérralo bien con un nudo. Haz de nuevo la prueba, y observa la reacción. EXPERIENCIA 06: MATERIALES:

 Una cuchara de madera  Una cuchara de metal  Cubos de hielo PROCEDIMIENTO: Colocamos un cubo de hielo en la cuchara de madera y otro en la cuchara de metal y esperamos unos minutos hasta que empiecen a derretirse y podremos observar que en la cuchara de metal se derritió más que en la de madera. EXPERIENCIA 07: MATERIALES:

 Vela.  Cuchara.  Azúcar.  Ceniza (puede ser de cigarrillo). PROCEDIMIENTO: En primer lugar tomamos un poco de azúcar con la cuchara y lo acercamos a la vela y veremos que se funde, es decir no arde. A continuación, repetimos el proceso, pero en esta ocasión echamos cenizas en la superficie del azúcar. Al acercar la llama de la vela, la situación es completamente diferente, ya que esta vez se observa que el azúcar arde. EXPERIENCIA 08: MATERIALES

 Vela encendida  Agua fría PROCEDIMIENTO Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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Dejar caer la vela en el agua, la cera flotará sobre la superficie. EXPERIENCIA 09: MATERIALES:

 Una lata de gaseosa vacía  Plato  Agua  mechero PROCEDIMIENTO: Ponemos la lata de coca cola boca abajo sobre un plato que tiene una pequeña capa de agua. Si calentamos la lata con un mechero vemos que se mueve y da pequeños saltitos sobre el plato.

EXPERIENCIA 10: MATERIALES:

 Alcohol  Bolsa plástica  Agua caliente  Bandeja PROCEDIMIENTO

 Ponemos un poco de alcohol en la bolsa y nos aseguramos que no quede aire en la bolsa.  Colocamos la bolsa con mucho cuidado en la bandeja y agregamos el agua caliente. EXPERIENCIA 11: MATERIALES:

 Una liga de hule. PROCEDIMIENTO:

   

Sujeta la liga entre tus dedos pulgares e índices. Estirar la liga. Colocar la liga sobre la frente. Siente la temperatura: toca tu frente con la liga estirada.

REFLEXIÓN: En la experiencia 01: ¿Por qué la bolsita se eleva? En la experiencia 02: ¿Por qué el globo levanta el vaso? En la experiencia 03: ¿Por qué el espiral de papel gira y no se quema? En la experiencia 04: ¿por qué al acercar tu mano al papel da vueltas? Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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En la experiencia 05: ¿Por qué el globo con agua no explota? En la experiencia 06: ¿Por qué el hielo se derrite con mayor facilidad en la cuchara? En la experiencia 07: ¿Por qué el azúcar no arde cuando no tiene ceniza? En la experiencia 08: ¿Qué pasa con la cera líquida al contacto con el agua? En la experiencia 09: ¿Por qué la lata da brincos con el contacto del fuego del mechero? En la experiencia 10: ¿Qué ha sucedido con esta experiencia? En la experiencia 11: ¿Qué ha sucedido con esta experiencia? APLICACIÓN: Investiga las diferencias entre los tipos de propagación de calor. Y para qué son importantes.

Demostramos la Dilatación y aislantes térmicos APRENDIZAJE ESPERADO: Demostramos la dilatación de los cuerpos al variar la temperatura, en experimentos caseros. HIPÓTESIS: Si al aumentar la temperatura, las moléculas tienen más vibración y más velocidad entonces las moléculas se separan más y aumentan el tamaño del objeto, es decir se dilatan. FOCALIZACIÓN: Dilatación: Es la variación de la longitud de un cuerpo cuando varí a la temperatura. EXPLORACIÓN: EXPERIENCIA 01 MATERIALES:

 Trozo de tela  Trozo de aluminio  Papel bond  Papel periódico  5 cubos de hielo PROCEDIMIENTO: Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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Envolvemos cada uno de los hielos con los respectivos materiales. Al final de la demostración de todos los experimentos, desenvolveremos cada uno de los hielos y veremos en qué estado se encuentran estos. Nos damos cuenta que el único hielo que se ha deshecho más rápido es el que está envuelto con papel aluminio. EXPERIENCIA 02: MATERIALES:  Huevo cocido.  Botella con abertura más angosta que el tamaño del huevo.  Fósforos  Periódico. PROCEDIMIENTO: Toma el periódico y rompe una página en tiras. Inserta las tiras de papel del periódico dentro de la botella y enciende un fosforo. Suelta el fosforo dentro de la botella para que quemen las tiras del periódico de adentro. Rápidamente toma el huevo y colócalo delante de la abertura de la botella. Observa lo que sucede, parte del huevo ingresa en la botella.

EXPERIENCIA 03: MATERIALES:

 Un recipiente  Botella de plástico  Un embudo  Agua hirviendo PROCEDIMIENTO: Verter el agua en la botella, cerrar y dejar reposar unos segundos. Observamos lo que sucede. Luego abrimos la botella y vaciamos la botella tapar rápidamente de nuevo. Podemos ver que poco a poco la botella se auto aplasta debido a una misteriosa fuerza que la hará retraerse sobre sí misma. EXPERIENCIA 04: Materiales:

 Papel aluminio  Hoja de papel bond muy fría  Pegamento  Una vela  Gancho PROCEDIMIENTO: Recortamos un trozo de papel aluminio y con ayuda del gancho lo acercamos hacia la vela.

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Pegamos un trozo de aluminio sobre un trozo de papel periódico y con ayuda del gancho lo acercamos a la vela, de manera que el papel aluminio quede en la parte inferior. EXPERIENCIA 05: MATERIALES:

 Un clavo  Un martillo  Una base de madera PROCEDIMIENTO: Lo primero que haremos es tomar el clavo y ponerlo en la palma de nuestra mano. Podemos percibir que el clavo está frío. Ahora pondremos el clavo en la base de madera y lo golpearemos con nuestro martillo. Lo colocaremos de nuevo en nuestra mano y percibimos que el clavo está caliente al igual que el martillo. EXPERIENCIA 06 MATERIALES:

 Botella de plástico.  Un globo.  Un recipiente.  Agua hervida.  Agua fría. PROCEDIMIENTO:

 Echamos agua caliente a la botella de plástico.  Movemos la botella.  Sacamos la tapa de la botella y colocamos el globo.  Colocamos la botella con el globo en el recipiente con agua fría.  El globo se introduce por el pico de la botella y se infla.

REFLEXIÓN: En la experiencia 01: ¿En qué material el hielo se conserva mejor? En la experiencia 02: ¿Por qué el huevo se introduce fácilmente en la botella? En la experiencia 03: ¿Por qué la botella se auto-aplasta? En la experiencia 04: ¿Según los materiales utilizados, donde la dilatación es mayor o menor? Experiencia 05: ¿Por qué el clavo se torna caliente al ser golpeado por el martillo? Experiencia 06: ¿Por qué el globo se introduce en la botella? Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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APLICACIÓN: Investiga ejemplos de dilatación térmica en los cuerpos sólidos y líquidos.

Demostramos los diferentes Cambios de estado APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar los diferentes cambios de estado (sólido, líquido y gaseoso) con experimentos caseros

Congelación HIPÓTESIS: Si un líquido alcanza el punto de congelación, entonces cambiará su estado físico. FOCALIZACIÓN: El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la que dicho líquido se solidifica debido a una reducción de energía. EXPLORACIÓN: EXPERIENCIA 01: MATERIALES: Vaso con agua Cubos de hielo Hilo Sal PROCEDIMIENTO:

   

Suelta un cubo de hielo en un vaso con agua. Toma la cuerda y cuelga su extremo sobre el cubo de hielo y luego mantenlo quieto. Mientras la cuerda cuelga hacia abajo sobre el cubo de hielo, rocía un poco de sal en el cubo de hielo. Déjalo reposar unos minutos. Después de un rato, trata de levantar la cuerda y observa lo que le ocurre al cubo de hielo. EXPERIENCIA 02: MATERIALES:

 2 Cubos de hielo PROCEDIMIENTO: Apretar los dos cubos, manteniéndolos en contacto por una de las caras. Los cubos de hielo se unirán.

Evaporización Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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HIPÓTESIS: Si un líquido no alcanza su punto de ebullición, entonces su estado físico. FOCALIZACIÓN: Es el paso del estado líquido al estado gaseoso por aumento de la temperatura, pero con condiciones ambientales. EXPERIENCIA 03: MATERIALES:  Una vela

 Una chuchara  Gotas de agua PROCEDIMIENTO: Calentar la cuchara acercándola a la vela y dejar caer una gota.

Fusión: HIPÓTESIS: Si le aplicamos calor a un objeto en estado sólido, entonces éste se transformará en estado líquido, por el fenómeno de Fusión. FOCALIZACIÓN: Fusión: Es el paso del estado sólido al estado líquido por aumento de la temperatura. EXPERIENCIA 04: MATERIALES: Platitos Sal Azúcar 3 cubitos de hielo. PROCEDIMIENTO:

   

 En unos de los platitos ponemos un poco de sal y un cubito de hielo.  En otro platito ponemos azúcar con otro cubito de hielo.  El tercer cubito de hielo lo usaremos como referencia. EXPERIENCIA 05: MATERIALES:

 Barra de chocolate  Palito  Vela PROCEDIMIENTO: Encendemos la vela, introducimos el chocolate en el palito y lo acercamos al fuego. Podemos observar que el chocolate empieza a derretirse lentamente. REFLEXIÓN: En la experiencia 01: ¿Qué pasó con el hielo y el hilo? En la experiencia 02: ¿Qué sucede con ambos hielos? En la experiencia 03: ¿Qué sucede con la gota de agua? Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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En la experiencia 04: ¿Qué cubito de hielo se derritió con más rapidez? En la experiencia 05: ¿Por qué el chocolate se derrite ligeramente al acercarlo a la vela? APLICACIÓN:

 ¿Qué otros cambios de estado existen en la naturaleza?

Demostramos la Variación de temperaturas APRENDIZAJE ESPERADO: Demostrar los cambios de la temperatura en un cuerpo. HIPÓTESIS: Si sometemos a diferente temperatura a los cuerpos entonces sufrirán cambios térmicos FOCALIZACIÓN: Variación de temperatura: Al transferir energía mediante calor a una sustancia solida o liquida, aumenta su temperatura porque se incrementa la energía cinética de sus partículas. EXPLORACIÓN: MATERIALES: EXPERIENCIA 01: MATERIALES:

 Un plato hondo.  Una vela.  Un vaso de vidrio.  Agua.

PROCEDIMIENTO:

 Pegamos la vela sobre el plato hondo.  Encendemos la vela.  Llenamos el plato con agua.  Colocamos el vaso de vidrio sobre la vela y esta se apaga. EXPERIENCIA 02: Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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MATERIALES

 Recipiente con agua fría.  Recipiente con agua caliente.  Tinta. PROCEDIMIENTO Si dejamos caer una gota de tinta en el recipiente con agua fría vemos que la tinta se difunde lentamente. Si a la vez dejamos caer una gota de tinta en el recipiente con agua caliente vemos que la tinta se mezcla con el agua con mayor rapidez. EXPERIENCIA 03: MATERIALES:

 Dos platos hondos pequeños  Trapo negro  Trapo blanco  Hielo PROCEDIMIENTO  Coloca un cubo de hielo en cada plato

 Envuelve cada uno con el pedazo de tela y observa. REFLEXIÓN: En la experiencia 01: ¿Por qué la vela se apaga y el agua sube? En la experiencia 02: ¿Por qué la tinta se mezcla con mayor rapidez en el agua caliente? En la experiencia 03: ¿Qué sucede con los hielos en los diferentes pedazos de tela? APLICACIÓN: ¿Cómo un termómetro mide la temperatura corporal?

Calor y temperatura 2015 – Nuestra Señora del Rosario

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