Física 1

Semana 12

Semana 12 Jueves SESIÓN 35	Ley de la conservación de la energía.
contenido temático	Ley de la conservación de la energía.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales: ·        Definirán la Ley de la conservación de la energía. Procedimentales: ·        Ejemplifica las transformaciones de la energía Actitudinales ·        Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De laboratorio: -        Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro. De proyección: -        Pizarrón, gis, borrador -        Proyector de acetatos De computo: -        PC, y proyector tipo cañón -        Programas: Excel, Word, Power Point. Didáctico: -        Resumen escrito, en Word,  acetatos o Power Point
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a cada equipo responda a la pregunta:    ¿Qué es más fácil de calentar en una misma cantidad de grados, 1 kg de agua líquida, 1 kg de hielo o 1 kg de vapor de agua? ¿En qué consiste la conservación de la energía? ¿Cómo se puede transformar la energía del Sol? ¿Qué es un colector de energía solar de placa plana? ¿Qué es un colector concentrador de energía solar? ¿En qué consiste un horno solar? ¿En que consiste una casa inteligente? Equipo 4 3 6 1 2  5 Respuesta La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de la energía en cualquier sistema físico aislado, permanece invariante con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía,”Afirma que la energía no se puede crear ni destruir, sólo puede cambiar de una a otra” La transformación de la energía solar en energía lista para ser usada comienza en la energía del sol acumulada en forma natural, en la atmósfera, en los océanos, y las plantas.  Es el tipo de colector usado y difundido :El colector solar de placa plana. Básicamente consiste en una caja hermética aislada, preparada para proyectar y para soportar las inclemencias del tiempo, puede estar fabricada con distintos materiales, aluminio, acero inoxidable, etc. Es cualquier dispositivo diseñado para recoger la energía radiada por el sol y convertirla en energía térmica. Este horno solar funciona con una única fuente de energía libre, el sol, por efecto de concentración y efecto de invernadero acumulados. Funciona en cualquier lugar, en la playa, en el patio, en la veranda de su apartamento. El proceso de cochura lleva dos veces más tiempo que con un cocinero tradicional a gas o eléctrico, pero como no pueden quemar es posible tener otras ocupaciones durante la cochura. Una casa inteligente tiene sistemas electrónicos que ayudan a lograr la eficiencia y el aprovechamiento máximo de todos los recursos en la casa en todos los sentidos La casa inteligente debe tener la posibilidad de crear diferentes escenarios de iluminación dependiendo de las actividades dentro de la casa, todo bajo un ambiente agradable que se   adapte al estado de ánimo del usuario y lo más importante, que sea fácilmente controlable desde una pantalla de fácil interfaz como un Touch Screen. Después discuten y sintetizan el contenido                                                             FASE DE DESARROLLO Actividad con el simulador: En el experimento de Joule se determina el equivalente mecánico del calor, es decir, la relación entre la unidad de energía joule (julio) y la unidad de calor caloría. Mediante esta experiencia simulada, se pretende poner de manifiesto la gran cantidad de energía que es necesario transformar en calor para elevar apreciablemente la temperatura de un volumen pequeño de agua. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/joule/joule.htm Equipo Masa       m Altura cm Temperatura Inicial    20 Oc    Final Q =Mgh/m(tf-ti) 1 100g 40 20.5° 20 2 100g 50 20.6° 30 3 100g 60 20.7 42 4 100g 70 20.8 56 5 100g 80 20.9° 80.8 6 100 100 21.2 120 Conclusiones. a)      Calienta en la parrilla dos vasos de precipitados con distinta cantidad de agua durante el mismo tiempo. Mide la temperatura del agua de cada recipiente. b)      Pon a calentar ahora, también durante el mismo tiempo, un vaso de precipitados con agua y otro con un trozo de hierro (ambas sustancias deben tener la misma masa). Mide la temperatura de las dos sustancias.  En estos ejemplos, la parrilla encendida es el cuerpo caliente, y las diferentes sustancias que se calientan son los cuerpos fríos. La cantidad de energía calorífica suministrada por la parrilla dependerá del tiempo durante el que se hayan estado calentando los cuerpos. Si el tiempo es el mismo, podemos concluir que: La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo La variación de temperatura depende de la sustancia La cantidad de calor  transferida es proporcional a la variación de la temperatura. Equipo Volumen  de agua ml Temperatura inicial del agua Temperatura final del agua Temperatura inicial del agua con metal Temperatura final del agua con metal 1 100 18° 24° 18° 30° 2 100 19° 30° 16° 34° 3 4 100 18° 61° 18° 72° 5 100 19° 35° 17° 39° 6 100 19 41 18 37 Conclusiones: Estos hechos experimentales pueden expresarse cuantitativamente así: Dónde: Q es la energía calorífica suministrada, que se expresa en julios; m la masa, expresada en kilogramos; t2 y t1 son las temperaturas final e inicial, respectivamente, expresadas en °C o K  c, la capacidad calorífica específica, que depende de la naturaleza del cuerpo. Equipos Masa kg Cp Kjoule/Kg.oK ti oC Ti oK tf  oC Tf oK Q= m Cp ( Tf – Ti) Kjoule 1-6 a 1 2-5 a 1 3-4 a 1 1-6 b 0,385 2-5 b 0,385 3-4 b 0,385 Conclusiones: Caso a= Caso a= Caso b= Después discuten y sintetizan el contenido en equipo y grupalmente.                                                            FASE DE CIERRE   Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la importancia de la Ley de la conservación de la energía. Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE. Actividad Extra clase: Los alumnos: Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,   Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.     Contenido: -         Resumen de la indagación bibliográfica. -         Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.