Trabajo Práctico    

Secuencia didáctica para 2º Ciclo:

Lectura de diferentes temperaturas

Ruta del calor

Equilibrio dinámico

 

Objetivos de la secuencia

 

Ø      Relacionar el termómetro con la medición de la temperatura de distintos cuerpos.

Ø      Comparar las mediciones registradas con distintos termómetros de laboratorio

Ø      Constatar las mediciones de temperatura cuando se ponen en contacto dos o más cuerpos de diferentes temperaturas iniciales.

Ø      Comprobar que cuando dos cuerpos que están a diferentes temperaturas se ponen en contacto, las temperaturas de ambos se igualan al transcurrir un cierto tiempo.

Ø      Relacionar estos cambios con la idea de transferencia de calor.

Ø      Reconocer que el ambiente puede ser una fuente de calor.

 

 

Contenidos:

 

Ø      Uso y funcionamiento del termómetro de laboratorio.

Ø      Reconocimiento y registro de las posibles variaciones en la medición de la temperatura.

Ø      Transferencia de calor

Ø      Variación de la temperatura de un cuerpo cuando entra en contacto con otro a mayor temperatura.

Ø      Variación de la temperatura del agua en contacto con el ambiente. Ruta del calor.

Ø      Equilibrio térmico.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Para iniciar la secuencia de actividades, el docente propondrá a los alumnos una breve conversación grupal en la cual se haga mención a diferentes situaciones en las que se mide temperatura. Para ello podrá apelar a situaciones familiares, tales como la medición de l temperatura corporal o el registro de temperatura ambiental que aparece en los sirios o noticieros televisivos.

El propósito de este intercambio es que los alumnos compartan la idea de que los termómetros se usan para medir temperaturas, entendiendo este término como a cuan frío o caliente está determinado cuerpo.

 

Actividad 1 (pequeños grupos). Presentación del termómetro de laboratorio. Aproximación al uso del termómetro de laboratorio.

 

Para esta actividad se contará con los siguientes materiales

 

-         Tres recipientes con agua a diferentes temperaturas (agua fría de la canilla, agua con hielo molido, agua a mas de 40º C)

-         Termómetros de laboratorio.

 

El docente comenzará la clase mostrando a los alumnos los termómetros de laboratorio. Explicará como se utiliza: que el bulbo debe estar en contacto con el cuerpo cuya temperatura se quiere medir. Que la temperatura se le mirando la altura de la columna de mercurio, que hay que espera a que la columna no se mueva mas para leer la temperatura. Además, mencionará los cuidados y recaudos que hay que tener para no romper los termómetros y si alguno se rompiera, recordará que el mercurio es tóxico y no hay que tocarlo.

Propondrá a cada grupo que mida l temperatura del agua de cada uno de los recipientes. También podrá preguntar que piensan que sucederá si sostienen con el puño cerrado el bulbo del termómetro. Luego puede pedirles que lo hagan y observen que sucede con la columna de mercurio luego de cierto tiempo.

Una vez que los alumnos hayan realizado las experiencias se trabajará con los resultados de las mismas con el fin de sistematizarlos. El docente orientará mediante preguntas la reflexión de los alumnos con el propósito de que puedan sacar algunas conclusiones.

-         Cuando el  termómetro está en el agua medimos la temperatura del agua, ¿qué temperatura estamos midiendo cuando sacamos el termómetro del agua?-

-         ¿Por qué baja/sube la temperatura cuando se saca el termómetro de agua?

Actividad 2 (Grupo total). Comparación entre las mediciones registradas con distintos termómetros de laboratorio.

 

 

 

 

 

Materiales

 

-         Termómetros de laboratorio

-         Un recipiente con agua a temperatura ambiente

 

El docente propondrá medir con los diferentes termómetros la temperatura del agua de un mismo recipiente. Podrá designar tantos alumnos como termómetro haya para que cada uno de ellos lea y registre en el pizarrón la temperatura que indica el termómetro con el cual está trabajando. No estará de mas recordarles que para determinada temperatura deben esperar a que el mercurio o el alcohol no se muevan mas.

Una vez realizada la experiencia, el docente hará notar al conjunto de la clase las diferencias entre los resultados de las mediciones de cada uno de los termómetros a pesar de que se esté midiendo la temperatura de un mismo cuerpo. Podrá explicar u los termómetros, al igual que otros instrumentos de medición, pueden presentar diferencias entre sí, y que será importante tener en cuenta este dato cuando se realicen posteriores mediciones.

	Actividad 3 (grupo total o pequeños grupos). Aproximación a fenómenos que implican transferencia de calor.

 

 

 

 

      Como presentación del tema se propone  los alumnos una serie de preguntas, para promover la reflexión sobre situaciones relacionadas con la transferencia de calor

 

-         ¿Qué pasará con la temperatura de una gaseosa bien helada si la dejo una hora sobre la mesa de la cocina? ¿Por qué pasará esto?

-         ¿Y si pusiera la lata de gaseosa fría en un recipiente con agua caliente? ¿Qué pasará con  temperatura de la gaseosa?

-         ¿Qué pasará con la temperatura de una taza de té caliente si la dejo una hora sobre la  mesa de la cocina?

-         ¿Cuántas maneras conocen de enfriar un huevo duro? ¿Cuáles son?

-         Si coloco una pava bien caliente sobre la mesa ¿qué sucederá con l superficie de la mesa en el lugar dónde estuvo apoyada la pava?

-         ¿Qué pasó con la temperatura del té, de la gaseosa, del huevo duro, de la pava de la mesa? ¿Qué hizo que cambiara la temperatura en cada caso?

 

	Esta parte del trabajo podrá realizarse en pequeños grupos o con el grupo total. En el primer caso, el docente propondrá las preguntas y luego se comentarán las respuestas en el grupo general. En el segundo caso, el docente prestará atención a que todos los niños tengan oportunidad de formular respuestas.

 

 

 

 

 

 

 

	Actividad 4 (pequeños grupos). Realización de una experiencia para estudiar la variación de temperatura de un volumen de agua en contacto con otro volumen distinto de agua a mayor temperatura

 

 

 

 

 

Materiales

 

-         Dos recipientes (un jarro de ¼ litro y una cacerola de 3 litros)

-         Termómetros de laboratorio

-         Termos con agua fría (mas o menos 8º C) y caliente (mas o menos 40º C)

-         Reloj

 

En el recipiente colocaremos agua a unos 8º C y en el otro agua a 40º C. Introduciremos el recipiente más pequeño dentro del más grande

 

            La docente hará preguntas del tipo

-         ¿Qué creen qué sucederá con la temperatura del agua del recipiente pequeño? ¿Aumentará o disminuirá?

-         ¿Qué temperatura piensan que tendrá luego de 10 minutos?

 

Una vez que los alumnos han enunciado y compartido sus opiniones, se les plantea que en primer lugar se medirá la temperatura inicial del agua en el recipiente más pequeño, antes de sumergirlo en el más grande. Luego se colocará el recipiente más pequeño dentro del más grande y se medirá la temperatura del agua del recipiente pequeño cada 5 minutos, registrando los valores medidos.

Es importante que al realizar la experiencia se tenga cuidado de revolver suavemente el agua antes de medir. Se puede preguntar: “para qué habrá que revolver cada vez”

El docente puede ofrecer un cuadro para completar con el registro de temperaturas.

Por ejemplo:

 

Tiempo (minutos)	Temperatura del agua del recipiente pequeño
0
5
10
15
20

 

 Finalizada la experiencia se proponen algunas preguntas para obtener las primeras conclusiones.

-         ¿Varió la temperatura del agua del recipiente más pequeño?

-         ¿Cuál fue la temperatura del agua del recipiente más pequeño en la última medición?

¿Era lo que esperaban?

-         ¿Por qué creen que varió la temperatura del agua en el recipiente más pequeño?

 

Las preguntas pueden ser propuestas a cada grupo o pude realizarse una conversación con

el grupo total.

Actividad 5 (grupo total). Realización de una experiencia que permite analizar las relaciones entre las variaciones de temperatura de un volumen de agua y del ambiente.

 

 

 

 

Materiales

 

-         Una caja de tergopol

-         Un trozo pequeño de polietileno transparente

-         Un recipiente pequeño

-         Plastilina

-         Dos termómetros de laboratorio

-         Un termo con agua fría (mas o menos 8º C)

-         Un reloj

-         Cinta de pintor para pegar el polietileno

 

El docente presenta a los alumnos el siguiente dispositivo:

 

Una caja de tergopol con una ventana abierta en la tapa. La ventana está cubierta con plástico transparente grueso debidamente sellado con cinta de pintor y tiene sólo una función visual. Por dos perforaciones del tergopol salen dos termómetros de laboratorio. Uno tiene el bulbo dentro de un recipiente con agua a 8º C y el otro mide la temperatura del aire dentro de la caja. Conviene que las perforaciones por las que salen los termómetros sean selladas con plastilina.

El docente evaluará si es conveniente que cada grupo de alumnos lo prepare o prefiere presentarlos ya fabricados por él. Esta segunda opción ofrece a los alumnos un dispositivo apto, que luego puede ser reproducido por ellos para futuras experiencias y no necesite un gran insumo de tiempo.

 

 

 

 

 

 

Una vez que el docente ha presentado y explicado el funcionamiento del dispositivo, podrá preguntar

-         ¿Qué creen que pasará con la temperatura del agua al cabo de un tiempo? ¿Y con la temperatura del aire de la caja?

-         Cuando se armó el dispositivo, la temperatura del agua era de 8º C y la del aire era de 24º C. ¿Qué temperatura creen que tendrá cada uno a cabo de 10 minutos?

 

La consigna será:

Vamos a controlar la temperatura del agua y del aire dentro de la caja cada 2 minutos y registraremos los resultados en un cuadro como el que sigue:

 

Tiempo (minutos)	Temperatura del aire (ºC)	Temperatura del agua (ºC)
0
2
4
6
8

 

 

      Una vez finalizado el período se analizan los resultados o la situación mediante preguntas como las siguientes:

 

-         ¿Qué sucedió con la temperatura del agua? ¿Qué sucedió con la temperatura del aire? ¿Por qué subió la temperatura del agua? ¿Por qué bajó la temperatura del aire?

-         ¿Qué pasaría si hiciéramos la experiencia al revés: ponemos el agua a mayor temperatura que el aire?

 

Al finalizar la experiencia el docente podrá proponer comparar los dos resultados con los de la actividad anterior. Esto permitirá reconocer que, al igual que el agua del recipiente más grande de la actividad 4, el ambiente también puede ser una fuente de calor para un cuerpo que está a menor temperatura.

También podrá preguntar qué piensan que habrá sucedido con la temperatura del agua del recipiente más grande en la actividad 4. De esta manera se trata de generalizar el hecho de que la variación de la temperatura de dos cuerpos en contacto se produce simultáneamente en ambos y en sentidos contrarios.

 

Actividad 6 (pequeños grupos o grupo general). Realización de una experiencia que permita registrar el hecho de que dos o más cuerpos que inicialmente tienen una temperatura diferente, igualan su temperatura al cabo de un tiempo

 

 

 

 

 

 

Materiales

 

-         Recipientes iguales de vidrio(frascos del tipo del de mermelada) destapados conteniendo la misma cantidad (llenos hasta la mitad) de limaduras de hierro, aserrín, agua. Todos ellos a una temperatura de 8º C.

-         Un termómetro por cada recipiente

-         Un termómetro mas para controlar la temperatura ambiente

-         Tener a disposición una heladera o un recipiente que conserve fríos os materiales

durante su traslado a la escuela

 

            Al igual que en las actividades anteriores, esta experiencia puede ser realizada con el grupo total o con grupos pequeños de alumnos que desarrollen la tarea autónomamente. En ese caso se deberá contar con termómetros suficientes para cada grupo de trabajo.

            Se colocan limaduras de hierro, aserrín, agua a una temperatura inicial de unos 8ºC (la del gabinete principal de una heladera). Una vez retirados de la heladera se pone, en forma simultánea, un termómetro en cada recipiente. Todos los recipientes, con los termómetros colocados, se ubicarán sobre una mesa separados por unos 20 cm. Formando un triángulo. El termómetro que controla la temperatura ambiente, se apoyará también sobre la mesa.

 

            Una vez que el docente presentó el material a los alumnos e informó acerca de su preparación, podrá preguntar:

 

-         ¿Qué pasará con la temperatura de cada material si lo dejamos sobre la mesa durante una hora?

-         ¿A qué temperatura piensan que llegará cada uno, al cabo de dicho tiempo?

 

La consigna será

Vamos a controlar el cambio de temperatura de los distintos materiales. Para esto mediremos la temperatura en la situación inicial y volveremos a medirla cada 3 minutos las primeras tres veces y después cada 10 minutos.

 

Las diferentes mediciones se podrán ir registrando en un cuadro como el que sigue:

 

Material	Tiempo en  minutos
Aserrín	0	3	6	9	19	29	39	49	59	69
Hierro
Agua
Aire

 

 

            Una vez finalizadas las mediciones y el registro se analiza la situación:

 

-         ¿A qué temperatura están ahora los distintos materiales? ¿A qué temperatura está el ambiente? ¿Cómo explicarían lo qué pasó?

 

Con la constatación de que las temperaturas y tomando en cuenta las respuestas a estas preguntas, el docente podrá explicar que a este fenómeno se lo denomina “equilibrio térmico”. A partir de este momento es posible enriquecer el trabajo mediante preguntas como:

 

-¿ A qué temperatura hubiesen llegado los distintos materiales en un día frío? Por ejemplo ¿A qué temperatura hubiesen llegado si el ambiente hubiera estado a 15º centígrados?

También es posible realizar la experiencia  la inversa

-¿Qué pasaría si los materiales estuvieran mas calientes que el ambiente? ¿Hasta que temperatura llegarían después de 30 minutos?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Escuela Normal Superior nº7

“Jose A. Torres”

 

Enseñanza de las Cs. Naturales 2

 

 

 

Trabajo Práctico nº 1

 

v              Temperatura

v              Ruta del calor

v            Equilibrio térmico

 

 

Paula Vega

Analía Quiroga

Jimena Garrido