CALOR Y TEMPERATURA

SESIÓN DE APRENDIZAJE Nº 08 

 I.- TEMA: EL CALOR Y LA TEMPERATURA

II.-CONTENIDOS.: 

1. El Calor y la Temperatura 

2. Tipos de termómetros 

3. Unidades del calor y la temperatura 

4. Transmisión del calor 

5. Escalas termométricas 

6. Conversiones del escalas Ejercicios

III.- OBJETIVOS.- Comprenden la importancia del calor en el crecimiento y desarrollo de los vegetales verdes y de los animales . 

IV.- MOTIVACIÓN.-Comentan sobre el calor y la temperatura. Realizan un proyecto sobre un termómetro indicando sus partes. Realizan ejercicios de conversión de escalas termométricas. El calor que posee los cuerpos también depende de la masa 

 V.- ADQUISICIÓN Y RETENCIÓN.- 

1.- CALOR.- El calor es un tipo de energía producida por vibración o movimiento de moléculas que generan un aumento en la temperatura. Algunos ejemplos de calor pueden ser: Al calentar un líquido con el calor de la estufa. El calor que reciben las aguas del mar producto del sol. Se transmite de un cuerpo caliente a uno frió 

 2.- TEMPERATURA La temperatura es la medida de la velocidad que se mueven las partículas de un cuerpo. La temperatura es una medida del calor o energía térmica de las partículas en una sustancia. ... Por ejemplo, la temperatura de un tetera de agua hirviendo es la misma que la temperatura de una olla de agua hirviendo, a pesar de que la olla sea mucho más grande y tenga millones y millones de moléculas de agua más que la tetera. Por lo general se expresa en grados centígrados. La temperatura ambiental de Lima está en 20º C. 

 3.- TRANSMISIÓN DEL CALOR.- El calor se transmite de un cuerpo a otro: 

a).- Por conducción.- Es cuando el calor se transmite de molécula a molécula y de un cuerpo hacia a otro. Ej. La cucharita en agua caliente. 

b).- Por convección.- Esta forma de conducción de calor se da en líquidos y gases, es decir el calor se transmite por corriente o fluidos, las moléculas de las capas inferiores se calientan y se movilizan hacia arriba debido a que son mas livianas dejando un lugar a las capas frías. 

c).- Por radiación.- En este caso el calor se transmite por ondas electromagnéticas. Ejm. El calor que llega del sol por radiación pues entre el sol y la tierra existe un vació 

4.- EL TERMÓMETRO.- Son instrumentos que se utilizan para medir la temperatura de los cuerpos. Funcionan por la dilatación de alguna sustancia como gases (aire), líquidos (mercurio y alcohol) y sólidos (metales) 

5.- TIPOS DE TERMÓMETROS.- 

a-. Termómetros líquidos.- Son tubos de vidrio que contienen mercurio o alcohol con colorantes, cuando aumenta la temperatura el líquido se dilata y asciende por el tubo y se mide en °C, °K, °F

b.- Termómetros metálicos.- Conocido como termómetro de resorte, consiste en una cinta doblada en espiral que al dilatarse o contraerse hacen girar la aguja y marca la escala graduada. 

c.- Termómetro magnético.- Se utilizan para medir temperaturas muy pequeñas. Los materiales que se utilizan tienen características magnéticas. 

d.- Termómetro de mercurio.- El mercurio que se encuentra depositado en el tubo se expande y asciende por la columna con el aumento de la temperatura o se contrae cuando la temperatura disminuye. 

6.- MEDIDAS DE TEMPERATURA.- Para fijar los valores de una escala en los termómetros se utilizan los puntos fijos. Se toma el punto de Fusión del agua que es 0°C y el punto de ebullición 100°C. 

Tenemos tres escalas de temperatura. La escala Celsius, la escala Kelvin y la escala Fahrenheit 

a).- La Escala Celsius.- (°C) fija un valor de 0°C (punto de fusión del hielo) y un valor de 100°C punto de ebullición del agua, el intervalo se divide en 100 artes iguales y cada parte se llama 1°C centígrado. 

b).- Escala Kelvin.- (°K) fija un valor de 273°K punto de fusión del hielo y 373 °K punto de ebullición del agua. En reposos puede llegar a 0°C que equivale a -273°K 

c).- Escala Fahrenheit.- (°F) fija un valor de 32°F (punto de fusión del hielo) y llega a 212°F el punto de ebullición 

7.- LAS ESCALAS TERMOMÉTRICAS Se puede medir en diferentes escalas termométricas. Las escalas más importantes son

  Escala Celsius o Centígrado ºC 

 Escala Fahrenheit ºF 

 Escala Kelvin ºK 

7.- LA CONVERSIÓN DE ESCALAS TERMOMÉTRICAS. Las formulas de la conversión de Celsius y Fahrenheit están representados con la siguiente expresión 

a).- CONVERSIÓN DE ºC a ºF” Ejemplo : Convertir 40 ºC a ºF ºF= 9 x 40 ºC + 32 5 ºF = 9 x 40 + 32 5 ºF = 360 + 32 5 ºF = 72 + 32 ºF = 104 ºF 

b).- CONVERSIÓN DE ºF a ºC Ejemplo : Convertir 100 ºF a ºC ºC = 5 (100 ºF - 32) 9 ºC = 5 (68) 9 ºC = 5 x 68 = 340 = 37,7 ºC 9 9 

c).- CONVERSIÓN DE ºC a ºK Ejemplo: Convertir 21 ºC a ºK ºK = 21ºC + 273 = 294 ºK d).- CONVERSIÓN DE ºK a ºC Ejemplo: Convertir 300 ºK a ºC ºC = 300 ºK – 273 = 27 ºC 

PROBLEMAS 

1.- Si la temperatura de una sustancia sometida a baño Maria es de 95ºF ¿Cuál es la equivalencia en la escala Celsius 

SOLUCION ºC = 5/9 (95 ºF - 32) ºC = 5/9 (63) ºC = 315 = 35 ºC 9  

2.- La temperatura ambiental en Piura es e 28ª C. ¿Cuál será la equivalencia de la temperatura en la escala Fahrenheit? 

SOLUCION ºF = 9/5 x 28 ºC +32) ºF = 252 + 32 5 ºF = 50.4 +32 ºF = 82.4 

3.- Has escuchado por un canal de televisión de EE.UU. que en ese país se encuentra a 100º de temperatura lógicamente pensaras que se refiere a 100ºC si no a 100ºF ¿Podrás indicar cual es la equivalencia para la escala que utilizamos en el Perú? 

SOLUCION: ºC = 5/9 x (100 ºF - 32) ºC = 5/9 (68) ºC = 340 = 37.7º C 9 

4.- Una persona prepara un pastel, según la receta, la masa debe de cocinarse en el horno a 300ºF sabiendo que el horno de esta persona esta graduada en escala Celsius. ¿A que temperatura deberá programarse para hornearse el pastel? 

SOLUCION: ºC= 5/9 x (300 ºF - 32) ºC = 5/9 x 268 = 1340 = 148.8 ºC 9 5.- Un científico encuentra que la temperatura de un desierto es de 87ºC ¿Cuál es el valor de dicha temperatura en grados Kelvin y Fahrenheit 

SOLUCION ºK = 87 + 273 ºF = 9 ( 87ºC) +32 

5 ºK= 360 ºK ºF= 156.6 +32 ºF = 188.6 ºF 

6.- Si el punto de ebullición del oxigeno es de 183ºC ¿Cuál es la temperatura en grados Kelvin? 

SOLUCIÓN ºK -183 ºC + 273 ºK = 456 ºK 

7.- Este año la temperatura más alta registrada en Lima fue de 86ºF ¿A cuantos grados equivales en escala Kelvin? 

SOLUCIÓN 

a).- Convertir de ºF a ºC ºC = 5/9 (ºF - 32) ºC = 5/9 x (ºF - 32) ºC = 5/9 x (86 - 32) ºC = 5/9 x 54 = 270 = 30ªC 9 

b).- Convertir a Kelvin ºK = 30 + 273 ºK = 303 ºK 

VI.- ACTIVIDADES 

1. Que tipo de termómetros usas para medir la fiebre 

2. Porque un cuerpo pequeño puede ceder calor a otro grande 

3. ¿En que casos observas que la energía se libera en forma de calor? 

4. ¿Que diferencias puedes establecer entre energía radiante y la energía térmica? 

5. ¿A que se le considera como materiales conductores? 

6. ¿De que manera las plantas utilizan directamente la energía solar? 

7. ¿Como conseguimos que un metal aumente su volumen? 

8. ¿Para que empleamos el termómetro atmosférico? 

9. ¿Que tipo de cambio consideramos que es la fotosíntesis?. ¿Será un cambio químico, físico o que?