Taller: Taller: “Enseñanza de la Ciencias Basadas en la Indagación” para Profesores de la Corporación Educacional de Chonchi
Actividad : Evaporación! calor " transferencia de energ#a Te$%tica: Evaporación Te$%tica: Evaporación y calor de evaporación &ivel: Segundo &ivel: Segundo Medio Ideas Ideas previas: previas: Enumera las situaciones de carácter cotidianas en que has sentido un intenso frío. Intenta una explicación de por qué ello ocurre.
'( )oca )ocali liza zaci ción ón
ormalmente al salir de la ducha sentimos una sensación sensación de frío! por lo que rápidame r ápidamente nte nos cu"rimos con la toalla o nos secamos lo antes posi"le #$ que crees que se de"e la sensación de frío que tenemos al salir de la ducha% &esponde lo que t' crees y (ustifica tus respuestas. )))))))))))) ))))))))))))))))))) )))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) )))))) )))))))))))) ))))))))))))))))))) )))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) )))))) )))))))))))) ))))))))))))))))))) )))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) ))))))))))))) )))))))))))))) ))))))))))))) ))))))
( E*plora lorac ción ión +ateriales: *ermómetro $lcohol +os vasos plásticos ,no usar vasos de plumavit de café para el alcohol porque lo corroe*oalla a"sor"ente o papel higiénico ara investigar este tema te proponemos la siguiente experiencia • • •
/.0 Mo(a un tro1o de toalla a"sor"ente en alcohol y frota con ella el dorso de tu mano hasta humedecerlo. +escri"e la sensación que te produce en la mano
2.0 +espués de un tiempo la mano se seca #qué le ocurrió al alcohol%
3.0 Mientras la mano esta h'meda con el alcohol #4ué sensación se produce%
5.0 6na ve1 que se secó totalmente el alcohol #notaste alguna sensación de cam"io en la piel de sus manos%
ara apoyar tus o"servaciones /.0 Echa en un vaso alcohol hasta la mitad o menos
2.0 Mide la temperatura am"iente de la sala con tu termómetro *emperatura am"iente 7 )))))) 8 9 3.0 &egistra la temperatura del alcohol *emperatura am"iente 7 )))))) 8 9
5.0 #4ué crees que ocurrirá si sacamos el termómetro del alcohol% #4ué temperatura de"iera indicar% $nota tu predicción
:. Saca el termómetro del alcohol y o"serva lo que ocurre con la temperatura que marca a medida que transcurre el tiempo #;currió lo que predi(iste% Si tu respuesta es no! intenta dar una explicación.
<. $nota la temperatura más "a(a a la que llegó el termómetro.
=. Introduce nuevamente el termómetro al alcohol y espera el equili"rio térmico. 6na ve1 que lo alcance! sácalo y o"serva los cam"ios de temperatura! pero esta ve1 seca con papel higiénico o toalla a"sor"ente el "ul"o del termómetro cuando haya "a(ado unos 2 grados. #4ué ocurre con la temperatura que marca a partir de ese momento%
>. #4ué le ocurre al alcohol que se encuentra en contacto con el "ul"o del termómetro% #4ué efecto produce ese fenómeno en la temperatura que marca el termómetro%
,( -efle*ión En "ase a lo que hemos estudiado en esta actividad #$ qué crees que se de"e que sintamos frío al salir de la ducha%
Aplicación Enumera y explica fenómenos en que se ponen en evidencia procesos de enfriamiento utili1ando esta situación.
+aterial para el profesor Evaporación! calor " transferencia de energ#a
Aprendiza.es a desarrollar: ?os y las estudiantes7 0 $socian la vapori1ación con el intercam"io de energía ,calor- de un cuerpo! y su relación con la temperatura de éste. 0 Esta"lecen algunos usos prácticos de los conceptos asociados al calor de vapori1ación /nidad de aprendiza.e: *ema7 9alor &ivel de enseñanza al 0ue apunta: @ásica y Media '( Conte*to cient#fico El cuerpo humano requiere de una temperatura para desarrollar sus actividades de forma normal. 9uando el cuerpo pasa de esa temperatura normal ,cerca de los 3<8 9-! se requiere que act'e alg'n mecanismo que haga disminuir dicha temperatura. 9uando se reali1a actividad física! el cuerpo humano gasta solo del orden de un 2AB de la energía en producir tra"a(o mecánico. El resto de la energía se li"era en forma de calor! lo que puede hacer aumentar la temperatura corporal alrededor de /8 9 cada A u = minutos. En esas circunstancias! el organismo recurre al sudor para disminuir la temperatura. $l producirse sudor ,una me1cla de agua! sales minerales y toxinas-! el cuerpo invierte calor en convertir ese líquido en vapor. $l invertirse calor en vapori1ar el sudor! el cuerpo disminuye su temperatura. El proceso de vapori1ación del agua es un proceso particularmente eficiente para perder calor y disminuir la temperatura! pues su calor de vapori1ación ,energía necesaria para que pase de estado líquido a gaseoso- es muy alto. ara que un litro de agua pase de estado líquido a gaseoso se requieren del orden de A5C Dcal ,que es del orden de un cuarto de la energía que una persona promedio de"iera consumir diariamente-. +e la misma manera! cuando uno pone las manos de"a(o de una maquina secamanos! aunque se siente el calor de la maquina uno tiende a sentir que las manos se enfrían. Esto se de"e a que al evaporarse el agua de las manos! el calor de las manos es usado parcialmente para evaporar el agua! con lo que la temperatura de ellas disminuye. 6n 'ltimo alcance. 9uando queremos enfriar una ta1a de té! soplamos so"re su superficie. El vapor que se produce encima de la ta1a satura el aire! impidiendo que un volumen mayor de vapor se produ1ca ,igual que cuando echamos sal a un vaso! hay un punto en que ya no puede disolverse más sal-. $sí! si soplamos so"re la ta1a! disminuimos la cantidad de vapor existente so"re ella! permitiendo que nuevo vapor se produ1ca y! al producirse! disminuya la temperatura del té. +e(amos a usted la
explicación de por qué el proceso es más eficiente si vaciamos el té so"re un platillo y luego lo soplamos. ( Preparación de la actividad ('( Tie$po para realizar estas secuencia de actividades / clase ,2 horas pedagógicas(( +ateriales or cada equipo de tra"a(o7 0 0 0 0
*ermómetro $lcohol +os vasos plásticos ,no usar vasos de plumavit de café para el alcohol porque lo corroe*oalla a"sor"ente o papel higiénico
(,( Antes de co$enzar: 0
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+etermine la cantidad de termómetros de la"oratorio disponi"les para la experiencia. En "ase a ello! organice los grupos de estudiantes. ?os termómetros clínicos no sirven para esta actividad El alcohol utili1ado en la experiencia puede ser reutili1ado. +e no ser así! deséchelo tirándolo so"re una superficie de cemento o lo1a ,el patio del liceo-. o lo deseche al alcantarillado! es muy tóxico al com"inarse con el agua.
,( 1esarrollo de la actividad ,('( )ocalización 0
ida a sus estudiantes que contesten! de forma individual o en pare(a! la pregunta de focali1ación. &ecuérdeles que podrán contestar nuevamente la pregunta al terminar la actividad! pero que es fundamental que den una primera explicación al fenómeno
,(( E*ploración 0
9ada grupo de"e tra"a(ar siguiendo las instrucciones contenidas en la guía de tra"a(o. Supervise el tra"a(o! de manera que los estudiantes registren las predicciones y las o"servaciones solicitadas.
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El calor de vapori1ación es de 2C5 calg! menos de la mitad del calor de vapori1ación del agua. En este sentido! al evaporarse con menos calor! el alcohol producirá una sensación en las manos de enfriamiento más inmediato ,demorará menos en evaporarse-! y será notorio cuando se saque el termómetro del alcohol ,la disminución de temperatura es del orden de los A grados-
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&ecuerde a los estudiantes que los termómetros de la"oratorio no de"en agitarse ,no es necesario "a(arlos-! y que de hecho de"e evitarse pues pueden reventarse o caer. -efle*ión ida a sus estudiantes que contesten nuevamente la pregunta inicial! en "ase a los resultados de las experiencias reali1adas. Invítelos a que! si tiene dudas! lean el artículo que se les propone en la sección de reflexión de sus guías
,(2(Aplicación 0
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ida a los estudiantes que contesten las siguientes preguntas o 9uándo nos lavamos las manos y luego las ponemos "a(o una máquina secadora de manos! se siente una sensación fría en las manos ,aparte del calor que produce la máquina- #$ qué puede de"erse este enfriamiento% o Fay gente que! en verano! para mitigar el calor! mo(a con un paGo h'medo la parte interna de sus "ra1os #te parece una medida efectiva para disminuir la sensación de calor% #por qué% o En un camping! un (oven propone que! para enfriar las "e"idas! en ve1 de meterlas al agua del río! propone poner las "e"idas en el agua! luego mo(ar unos paGos en el agua! sacar las "e"idas del agua y envolverlas en los paGos h'medos #4ué crees que es me(or para mantener las "e"idas a una temperatura "a(a% Hustifica tu respuesta Estas preguntas pueden usarse de manera individual o colectiva! tanto para evaluar los aprendi1a(es de manera formativa o calificativa.
