Semana 11. Jueves

Semana11 jueves SESIÓN 32	Propiedades térmicas de las sustancias
contenido temático	Calor especifico y latente de sustancias

                            

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Conocerán el Calor especifico y latente de sustancias Procedimentales ·         Calcula  calor específico de materiales. ·         Manejo del calorímetro ·         Medición y relación de variables Actitudinales Reafirmaran su: Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De Laboratorio: -          Calorímetro, parrilla eléctrica, placas de metal, cobre, aluminio, plomo, vaso de precipitados 250 ml. De proyección: -          Pizarrón, gis, borrador -          Proyector de acetatos o de cañón De computo: -          PC conexión a internet. -          Programas  Hoja de cálculo, procesador de palabras, presentador. Didáctico: -          Indagaciones del alumno, presentadas en documento electrónico.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase,  revisa el resumen elaborado por cada alumno y lo registra en la lista. Plantea a los alumnos las preguntas siguientes: Preguntas ¿Qué es el calor específico de una sustancia? ¿Cómo se calcula el calor específico de una sustancia? Ejemplo de calores específicos de las sustancias sólidas,  liquidas y gaseosas. ¿Qué es el calor latente de una sustancia? ¿Cuál es el modelo matemático del calor latente de las sustancias? ¿Qué unidades se emplean en el calor específico de una sustancia y el calor latente? Equipo 1 2 3 4 5 6 Respuesta Cantidad de calor requerida para elevar 1º C la temperatura de una unidad de peso de cualquier sustancia Obtén la masa de tu material en kilogramos, "m", y la cantidad de energía que se transfiere a la masa en joules, "q".Calcula el cambio de temperatura en Celsius, "delta-t". Por ejemplo, si la temperatura inicial de tu material es de 10 grados Celsius y la temperatura final es de 15 grados Celsius, entonces "delta-t" equivale a 5 grados Celsius. Calcula el calor específico, "c", usando la fórmula c = q / (m x delta-t).Por ejemplo, si la energía que está siendo aplicada es de 1000 joules, la masa es de 1,5 kilogramos y delta-t equivale a 10, el calor específico de tu material es 1000 / (1,5 x 10) = 66,66 J/kg-C. Por ejemplo par que el agua pase de estado líquido a gaseoso es necesario que tenga un calor de 100° y para que el agua comience a congelarse se requiere que esta sea una temperatura menor de 0° El calor latente es la energía requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de sólido a líquido (calor de fusión) o de líquido a gaseoso (calor de vaporización). Se debe tener en cuenta que esta energía en forma de calor se invierte para el cambio de fase y no para un aumento de la temperatura. El concepto fue introducido alrededor de 1762 por el químico escocés Joseph Black. Cuando una sustancia se está fundiendo o evaporándose está absorbiendo cierta cantidad de calor llamada calor latente de fusión o calor latente de evaporación, según el caso. El calor latente, cualquiera que sea, se mantiene oculto, pero existe aunque no se manifieste un incremento en la temperatura, ya que mientras dure la fundición o la evaporación de la sustancia no se registrará variación de la misma. La expresión matemática de esta relación es la ecuación calorimétrica:   Q = m·Ce·(Tf-Ti) En palabras más simples, la cantidad de calor recibida o cedida por un cuerpo se calcula mediante esta fórmula, en la cual m es la masa, Ce es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final. Por lo tanto Tf – Ti = ΔT (variación de temperatura). Las unidades más habituales de calor específico son: - J / (kg • K) -cal / (g • °C). Calor latente o de fusión: tf [°C] Lf [cal/g] te [°C] Le [cal/g]   ¿Cómo se define el calor específico de las sustancias? En equipo los alumnos discuten sus respuestas y después sintetizan el contenido                                                              presentándolo al resto del grupo.   FASE DE DESARROLLO Calcular el calor  específico de los metales. La cantidad de calor recibido o cedido por un cuerpo se calcula mediante la siguiente fórmula Q=m·c·(Tf-Ti) Donde m es la masa, c es el calor específico, Ti es la temperatura inicial y Tf la temperatura final Calcular el calor  específico de los metales.  Procedimiento: Pesar las placas de aluminio y cobre. Pesar 100 ml de agua en el vaso de precipitados. Colocar la barra de metal en  el vaso de precipitados y calentar hasta ebullición. Con las pinzas colocar la barra de metal en el calorímetro con 100ml de agua, midiendo su temperatura inicial y final de equilibrio. Observaciones:   Temp. Metal COBRE Masa gramos del  metal Temperatura inicial del agua en el  calorímetro Temperatura de equilibrio en el  calorímetro Calculo del calor especifico Q=m·c·(Tf-Ti) Calcular el calor  específico de los metales.  Procedimiento: Pesar las placas de aluminio y cobre. Pesar 100 ml de agua en el vaso de precipitados. Colocar la barra de metal en  el vaso de precipitados y calentar hasta ebullición. Con las pinzas colocar la barra de metal en el calorímetro con 100ml de agua, midiendo su temperatura inicial y final de equilibrio. Observaciones:   Temp. Metal Aluminio Masa gramos del  metal Temperatura inicial del agua en el  calorímetro Temperatura de equilibrio en el  calorímetro Calculo del calor especifico Q=m·c·(Tf-Ti)   Si Ti>Tf el cuerpo cede calor Q<0 Si Ti<Tf el cuerpo recibe calor Q>0 La experiencia se realiza en un calorímetro consistente en un vaso (Dewar) o en su defecto, convenientemente aislado. El vaso se cierra con una tapa hecha de material aislante, con dos orificios por los que salen un termómetro y el agitador. Supongamos que el calorímetro está a la temperatura inicial T0, y sea mv es la masa del vaso del calorímetro y cv su calor específico. mt la masa de la parte sumergida del termómetro y ct su calor específico ma la masa de la parte sumergida del agitador y ca su calor específico M la masa de agua que contiene el vaso, su calor específico es la unidad Por otra parte: Sean m y c las masa y el calor específico del cuerpo problema a la temperatura inicial T. En el equilibrio a la temperatura Te se tendrá la siguiente relación. (M+mv·cv+mt·ct+ma·ca)(Te-T0)+m·c(Te-T)=0 La capacidad calorífica del calorímetro es k=mv·cv+mt·ct+ma·ca Se le denomina equivalente en agua del calorímetro, y se expresa en gramos de agua. Por tanto, representa la cantidad de agua que tiene la misma capacidad calorífica que el vaso del calorímetro, parte sumergida del agitador y del termómetro y es una constante para cada calorímetro. El calor específico desconocido del será por tanto       En esta fórmula tenemos una cantidad desconocida k, que debemos determinar experimentalmente. 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 al calor especifico y latente de los materiales.                      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.