Fisica II

Índice

Proceso que refleja el portafolio……….………….pág. 3

Objetivos del portafolio..……………………………….pág. 3

Módulos y su tema principal……..………………….pág. 4

3.1 Objetivo general del curso…………………………………..pág.4

3.2 Metodología general…………………………………………pág.4

Módulo 1 – Energía térmica……………………………pág.5

4.1 Objetivos de aprendizaje..........................................pág.5

4.2 Conceptos básicos.........................................................pág.5

4.3 Temas vistos en el módulo........................................pág.6

Módulo 2 – Cambio de fase…………………………..pág.15

5.1 Objetivos de aprendizaje..........................................pág.15

5.2 Temas vistos en el módulo………………………………...pág.15

Módulo 3 – Dilatación Térmica……………………..pág.18

6.1 Objetivos de aprendizaje…………………………………...pág.18

6.2 Temas vistos en el módulo………………………………...pág.18

Módulo 4 – Gases…………………………………………..pág.22

7.1 Objetivos de aprendizaje……………………………………pág.22

7.2 Temas vistos en el módulo………………………………..pág.22

Módulo 5 – Termodinámica………………………….pág.24

8.1 Objetivos del aprendizaje………………………………....pág.24

8.2 Temas vistos en el módulo………………………………..pág.24

1 Proceso que refleja el portafolio

El interés por la evolución de un proceso de aprendizaje.

El estímulo de la experimentación, la reflexión y la investigación.

El dialogo con los problemas, los logros, los temas… los momentos clave del proceso de aprendizaje.

El reflejo del punto de vista personal de los protagonistas.

2 Objetivos del portafolio

Guiar a los estudiantes en su actividad y en la percepción de sus propios progresos.

Estimularlos para que no se conformen solo con los resultados numéricos evidentes, sino que se ocupen de su proceso de aprendizaje total.

Destacar la importancia del desarrollo individual, e intentar integrar los conocimientos y habilidades previas en su nuevo proceso de aprendizaje.

Resaltar lo que casa estudiante conoce acerca de sí mismo y en relación con el nuevo programa de aprendizaje.

Desarrollar la capacidad para localizar información, integrarla adecuadamente, así como para formular, analizar y resolver problemas.

3 Módulos y tema principal

Módulo 1 Energía Térmica

Módulo 2 Cambio de Fase

Módulo 3 Dilatación Térmica

Módulo 4 Gases

Módulo 5 Termodinámica

3.1 Objetivo general del curso

Valorar el impacto que tiene la física en la vida cotidiana, evaluando los efectos de los procesos de transferencia de la energía térmica en las sustancias, así como analizando los resultados de la experimentación y su aplicación en distintos equipos que facilitan la vida.

3.2 Metodología general

En la unidad de aprendizaje se pretende que, mediante una forma diferente de trabajar, logres desarrollar las competencias básicas del área de comprensión de la naturaleza. Estudiar física es interesante y hasta divertido, pues te da la posibilidad de comprender como funcionan muchos de los aparatos que utilizamos cotidianamente. Las estrategias de trabajo en las distintas actividades consideran el aprendizaje basado en proyectos, en resolución de problemas o estudio de casos.

4 Modulo 1 Energía térmica

Energía térmica

La energía térmica o calorífica es la parte de energía interna de un sistema termodinámico en equilibrio que es proporcional a su temperatura absoluta y se incrementa o disminuye por transferencia de energía, generalmente en forma de calor o trabajo, en procesos termodinámicos. A nivel microscópico y en el marco de la Teoría cinética, es el total de la energía cinética media presente como el resultado de los movimientos aleatorios de átomos y moléculas o agitación térmica, que desaparecen en el cero absoluto.

4.1 Objetivos de aprendizaje.

Distinguir los conceptos de calor, temperatura, y formas de transferencia de calor en situaciones de la vida diaria.

4.2 Conceptos básicos.

La energía se manifiesta de muchas formas en la vida cotidiana, y el calor es una de las más importantes para nuestro bienestar. Nuestro organismo transforma en calor una parte de la energía de los alimentos que consumimos, y este proceso requiere de una determinada temperatura.

4.3 Temas vistos en el módulo.

Energía interna: Todos los tipos de energía que estén de manera microscópica presentes en la materia.

Calor: Transferencia d energía interna. Se pone en manifiesto de una sustancia a otra.

Temperatura: Es el promedio de la energía cinética de las moléculas de una sustancia.

Energía: Magnitud física que tradicionalmente se define como la capacidad de cuerpos y sistemas para realizar un trabajo y que disminuye en una proporción igual a la cantidad de trabajo generado por el cuerpo o sistema.

Energía electromagnética: Transportada por una radiación electromagnética, puede manifestarse de dos maneras. Se puede transformar en energía cinética de las cargas eléctricas situadas en su zona de influencia, y que puede llegar a convertirse en calor (efecto joule); o se puede transformar en mecánica (motor eléctrico), ya propagándose como energía radiante.

Energía potencial: Es la energía que está dotado de una partícula o cuerpo por el simple hecho de hallarse situada en el espacio físico, generalmente en el interior de un campo y que en función de este puede ser: eléctrica, magnética y gravitatoria.

Energía cinética: Energía mecánica que poseen todos los cuerpos en movimiento por el solo hecho de estar dotados de una masa y de una velocidad dada y de las cuales depende.

Energía vibracional: Es la energía motivada por la vibración relativa de dos átomos contiguos en una molécula.

*Adicionar energía interna a un objeto puede resultar en 3 cosas:

-Puede incrementar su temperatura

-Cambiar el estado de agregación de la materia

-Puede realizar trabajo (al expandir o contraer algo)

TERMOMETRIA: parte de la termodinámica que se encarga de medir el calor con base en la temperatura de las sustancias.

Escalas termométricas:

EJERCICIOS DE CONVERSION DE LA TEMPERATURA.

1.- El nitrógeno líquido alcanza la ebullición a 7K ¿Cuál es el número de ebullición de nitrógeno en la escala Celsius?

Datos:

T=77K ºC= K-273.16

T=?

R=-196.16ºC 77-273.16 = ºC

2.- La solución anticongelante en un radiador de un automóvil alcanza la ebullición a 239ºf. Exprese esta temperatura en grados Celsius y en kelvin.

Datos:

T=239ºF ºC=ºF32=239.32=207=115ºC

1.8

T en ºC =?

ºC--K

T en K=? K=ºC273.16=115+273.16=388.16

CANTIDAD DE CALOR.

Cuando calentamos un objeto incrementamos su energía interna, en consecuencia se incrementa su temperatura. ¿Cuándo se detiene esa transferencia? Los sistemas físicos tienden a aproximarse a un equilibrio termodinámico o tienden a una situación de igualación de energía.

La cantidad de temperatura incrementada depende de la propiedad física llamada “cantidad de calor (Q medida en joule)”, la cantidad de materia (M medida en gramos) y el tipo de material(es descrito por su calor especifico (Ce usualmente medidos en J/gºc

Q=mCe T=mCe (Tf-Ti)

Q=cantidad de calor (J)

M=masa (Kg)

Ce= calor especifico J/gºc

T= diferencia de temperatura (¿)

Tf= tiempo final (¿)

Ti= Tiempo inicial (¿)

Capacidad calorífica: La capacidad calorífica d una materia se refiere al cociente, razón o división de la masa de un material sobre su calor específico.

Caloría y calor específico: la unidad estándar empleada para la medición de la transferencia d calor es la “caloría” se define como la cantidad de energía requerida para incrementar la temperatura de un gramo de agua, desde 14.5ºc hasta 15ºc. El calor específico de una sustancia se requiere para incrementar la temperatura de un gramo de una sustancia n un grado Celsius.

Equivalente Sustancia Ce [I/gºc]

Mecánico de calor 1 calorías =4.184 joule

Capacidades caloríficas de algunas

Sustancias comunes.

Agua (&) 4.184

Agua (s) 2.03

Agua(y) 2.60

Al 0.69

Fe 0.45

Hg 0.14

C 0.70

Ag 0.24

Au 0.13

EJERCICIOS CANTIDAD DE CALOR:

1º Calcule la energía necesaria en Celsius para calentar 10.4g de mercurio de 37ºc a 42ºc

Q?= m Ce (Tf-Ti)

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