Download Área: Física Grado: Undécimo

Código
PGF-02-R07
GUÍA DE TRABAJO PRIMARIA Y BACHILLERATO
Fecha
Septiembre 1 a
Octubre 7 de
2011
Nombre del estudiante: ________________________________________________________
Área:
Física
Grado:
Undécimo
Período:
Primer Periodo
Guía No:
1
Temática General: Termodinámica.
1. CONTEXTUALIZACIÓN
El mundo en el que naciste parece ser diferente al mundo en el que nacieron tus padres y
abuelos. Pregúntales por ejemplo como era nuestra ciudad Bogotá en términos del clima. Muy
probablemente te mencionaran lluvias más frecuentes, niebla, frio etc. Además te contarán que
era necesario utilizar prendas tales como ruanas, bufandas, sombreros y por supuesto debían
cargar con una sombrilla. Si te pueden mostrar fotos no del Facebook pero si de aquel álbum, si
ese donde se pegaban las fotos mucho mejor. En ellas podrás evidenciar todo lo que te
mencionaron.
¿Se parece la descripción de tus padres y abuelos a la Bogotá que ves hoy en día?
¿Tendrán algún tipo de incidencia el hecho de que la ciudad sea más grande, que hallan más
carros, más empresas ó más gente?
¿Por qué la ciudad está más caliente hoy?
El calentamiento global es un tema actual y de gran importancia por las consecuencias que éste
tendría a nivel ecológico, social y económico. En diferentes partes del mundo es notorio que el
incremento en el último siglo de la temperatura del planeta Tierra en aproximadamente un
grado Fahrenheit ha modificado drásticamente el estado del tiempo. Veranos muy calientes,
inviernos realmente congelantes, tormentas intensas, inundaciones, incrementos en el nivel del
mar etc., son algunos de los hechos que confirman que nuestro planeta se está poniendo cada
vez más caliente. Se cree que parte del problema asociado con el calentamiento es debido al
hombre quien ha venido quemando carbón, gas natural y petróleo para conseguir energía
necesaria para el funcionamiento de sistemas eléctricos, produciendo además gases de efecto
invernadero los cuales han venido generando daños irreversibles en la capa de ozono.
Figura 1. Volcán Nevado del Ruiz. ¿Conoces algo sobre la condición actual de las
denominadas nieves perpetuas?
Tomada de: http://intranet.ingeominas.gov.co/manizales/Imagen:Ruiz03.jpg
Figura 2. ¿Cuáles de estas emisiones están presentes en Bogotá?
Tomada de: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Greenhouse_Gas_by_Sector.png
Por otro lado algunos miembros de la comunidad científica aseguran que el incremento de la
temperatura se debe a un ciclo natural de nuestro planeta. Los geólogos basados en el estudio
de las rocas han venido estudiando durante los últimos 200 años como se formó la tierra. Estos
científicos han encontrado que la tierra ha experimentado
cambios de temperatura
relacionados con la colisión de meteoritos, movimiento de los continentes y la actividad
volcánica. Se dice además que el planeta tuvo una primera etapa muy caliente y recientemente
periodos alternados por eras de hielo. La historia completa de nuestra civilización ha tenido
lugar en un corto periodo de aproximadamente 1x10 4 años y para algunos científicos
corresponde a un gap entre dos eras de hielo, destino inevitable, pues los continentes se
siguen y seguirán moviendo.
Datos tomados de: History Channel. Como se formó la tierra.
Figura 3. Posible configuración de los continentes en algunos millones de años.
Tomada de:
http://io9.com/5744636/a-geological-history-of-supercontinents-on-planet-earth
Como puedes ver la temperatura de nuestro planeta no ha sido siempre la misma y valdría la
pena estudiar este y otros fenómenos físicos asociados con las implicaciones de la variación de
esta cantidad física. Para empezar…..
¿QUÉ SABES DE…
1. la edad aproximada del planeta tierra?
2. la propiedad física que se utilizó para medir dicha edad?
3. la temperatura inicial de la tierra?
4. el período que experimentó la tierra llamado bola de nieve?
5. las eras de hielo?
6. los fenómenos físicos que explican el calentamiento global?
7. el origen del agua en nuestro planeta?
8. la importancia del agua en nuestro planeta?
9. las escalas de temperatura Fahrenheit, Celsius y Kelvin?
10. temperaturas en diferentes partes del planeta tierra en la actualidad?
Figura 4. Caricatura escala de temperatura Celsius.
Tomada de: http://www.daviddarling.info/childrens_encyclopedia/heat_Chapter2.html
2. DESARROLLO
2.1 Consulto en varios libros de física e internet sobre algunos aspectos relacionados con el
calentamiento global haciendo énfasis en los factores necesarios para la preservación y
cuidado del ecosistema. Soportado en mi consulta, escribo mi percepción de cuáles serían
las consecuencias del buen y/o mal uso del conocimiento científico para el futuro de
nuestro planeta. Presento mi consulta relacionando las fuentes de información que tuve en
cuenta.
2.2 Estudio conceptual y matemáticamente los efectos del cambio de la temperatura en los
sólidos (dilatación lineal, superficial y volumétrica) y la transferencia de energía en forma de
calor (calorimetría). Examino cuales son las aplicaciones que los mismos tienen en la vida
cotidiana. Realizo ejercicios donde debo aplicar correctamente las ecuaciones de dilatación
térmica y calorimetría. Analizo gráficas correspondientes a las transiciones de fase.
2.3 Estudio conceptual y matemáticamente las propiedades térmicas de la materia (masa,
presión, volumen y temperatura) y las leyes de la termodinámica. Realizo ejercicios donde
se utiliza el principio de conservación de la energía aplicado a fenómenos termodinámicos.
Interpreto las gráficas de los procesos termodinámicos.
2.4 PRÁCTICA DE LABORATORIO.
Por medio de experimentos sencillos estudio las escalas de temperatura y la transferencia
de calor. Realizo dichas prácticas teniendo en cuenta las indicaciones de mi profesor, el
sistema internacional de unidades y el lenguaje propio de la termodinámica. Con los datos
experimentales y los análisis correspondientes, realizo mi informe de laboratorio.
3. EVALUACIÓN
3.1.EVIDENCIAS DE EVALUACIÓN
3.1.1. PRODUCCION TEXTUAL.
Registro en mi cuaderno las consultas y ejercicios propuestos por mi profesor donde
están implícitos los conceptos principales de termodinámica. Es necesario que aparezcan
las definiciones a partir de la información que selecciono. Debo escribir con claridad las
ecuaciones correspondientes a cada situación estudiada. Desarrollo los ejercicios de
aplicación de manera organizada y justifico apropiadamente las respuestas a los
problemas propuestos.
3.1.2. PRÁCTICA DE LABORATORIO
Teniendo en cuenta la orientación de mi profesor de física consulto las condiciones bajo
las cuales se construyen termómetros y calorímetros. Propongo los objetivos y registro
los conceptos físicos que fundamentan el laboratorio. Seguido a ello describo los pasos
que tendré en cuenta para construir mi termómetro y calorímetro. Llevo a cabo los
procedimientos correspondientes,
registro y analizo mis resultados. Escribo las
conclusiones de mi práctica experimental teniendo en cuenta los objetivos propuestos.
3.1.3.TALLERES DE APLICACIÓN DE CONCEPTOS
Aplico correctamente los fundamentos teóricos de la termodinámica los cuales me
permiten relacionarlos con situaciones problema que involucran la dilatación
térmica, calorimétrica, propiedades térmicas de la materia y las leyes de la
termodinámica. Interpreto y establezco relaciones entre los mismos haciendo uso
adecuado de las ecuaciones de movimiento, unidades de medida, conversión de
unidades, notación científica e interpretación de gráficas.
3.2. NIVELES DE DESEMPEÑO POR LOGRO
SUBPROCESO 1.
CONSTRUCCIÓN Y
COMUNICACIÓN DEL
CONOCIMIENTO
CIENTÍFICO
SUBPROCESO 2.
DESARROLLO DE LA
CAPACIDAD
INVESTIGATIVA EN
CIENCIAS NATURALES
SUBPROCESO 3.
RESOLUCIÓN DE
PROBLEMAS DE LA
NATURALEZA Y LAS
CIENCIAS NATURALES
SUBPROCESO 4.
FORMACIÓN DE UNA
CONCIENCIA
AMBIENTAL
LOGRO
Mostrar comprensión y
apropiación del lenguaje
científico al presentar
resultados de situaciones
teóricas y/o
experimentales de la
naturaleza.
LOGRO
Manejar apropiadamente
las fuentes de
información científica en
el estudio de situaciones
problema y/o prácticas
experimentales propias
de la termodinámica.
LOGRO
Reconocer el papel de la
física en la preservación
y cuidado del medio
ambiente.
Niveles de desempeño
Niveles de desempeño
LOGRO
Utilizar correctamente
los algoritmos
matemáticos que
permiten estudiar y
analizar fenómenos
naturales y/o problemas
propuestos relacionados
con la termodinámica.
Niveles de desempeño
5. Hace uso correcto y
preciso
del
sistema
internacional de unidades
y lenguaje científico al
momento
de
escribir
reportes de laboratorio, al
describir y justificar sus
respuestas a problemas
conceptuales asociados
con la termodinámica.
5. Utiliza correctamente
fuentes de información
relevantes, que le
permiten proponer
conclusiones y/o hacer
juicios significativos
frente a situaciones
problema de la
naturaleza.
5. Identifica con claridad
los factores necesarios
para la preservación y
cuidado del medio
ambiente. Predice
coherentemente el
impacto que tiene el uso
responsable del
conocimiento científico.
4. Muestra manejo del
sistema internacional de
unidades y
lenguaje
científico aunque con
algunas imprecisiones al
momento
de
escribir
reportes de laboratorio, al
describir y justificar sus
respuestas a problemas
conceptuales asociados
con la termodinámica.
4. Utiliza fuentes de
información que le
permiten proponer
conclusiones y/o hacer
juicios frente a
situaciones problema de
la naturaleza.
3. Le cuesta asociar el
sistema internacional de
unidades y
lenguaje
científico lo que implica
falta de cohesión en su
informe de laboratorio,
en sus descripciones y
justificaciones
de
respuestas a problemas
conceptuales asociados
con la termodinámica.
3. Presenta dificultades
con el uso de fuentes de
información o éstas son
insuficientes para
proponer conclusiones
y/o hacer juicios
coherentes frente a
situaciones problema de
la naturaleza.
2. Identifica parcialmente
el sistema internacional
de unidades y lenguaje
científico necesario para
escribir
reportes
de
laboratorio, es incapaz de
describir y justificar sus
respuestas a problemas
conceptuales asociados
con la termodinámica.
2. Hace uso inapropiado
de las fuentes de
información lo que le
hace proponer
conclusiones y/o hacer
juicios incoherentes
frente a situaciones
problema de la
naturaleza.
5. Aplica acertadamente
las ecuaciones
asociadas con los
fenómenos
termodinámicos. Analiza
con profundidad
situaciones problema
utilizando
apropiadamente
fundamentos teóricos,
gráficas, resultados
experimentales y/o
numéricos.
4. Aplica con algunas
imprecisiones las
ecuaciones asociadas
con los fenómenos
termodinámicos. Sus
procesos y resultados
son próximos a los
esperados. Analiza con
poca dificultad
situaciones problema
utilizando fundamentos
teóricos, gráficas,
resultados
experimentales y/o
numéricos.
3. Identifica las
ecuaciones asociadas
con los fenómenos
termodinámicos pero le
cuesta manejarlas
correctamente. Sus
procesos y resultados
son próximos a los
esperados. Analiza con
dificultad situaciones
teóricas básicas,
experimentales y/o
gráficas.
2. Identifica con
bastante dificultad las
ecuaciones asociadas
con los fenómenos
termodinámicos lo que
hace que las aplique
incorrectamente. Tiene
manejo inapropiado de
las situaciones teóricas,
experimentales y/o
gráficas mostrando
procedimientos poco
claros.
1. Desconoce el sistema
internacional de unidades
y lenguaje científico
necesario lo que le
impide escribir reportes
de laboratorio, describir y
justificar sus respuestas a
problemas conceptuales
asociados con la
termodinámica.
1. Es incapaz de buscar
fuentes de información lo
que conlleva una
producción personal
insuficiente para analizar
situaciones problema de
la naturaleza.
1. Desconoce las
expresiones que
cuantitativamente dan
cuenta de fenómenos
termodinámicos. Tiene
un manejo incoherente
de las situaciones
teóricas, experimentales
y/o gráficas mostrando
procedimientos poco
claros.
1. Desconoce las
características generales
de las problemáticas
ambientales lo que le
impide evaluar el papel
del conocimiento
científico frente al
cuidado y preservación
del medio ambiente.
Niveles de desempeño
4. Identifica algunos
aspectos que contribuyen
a la preservación y
cuidado del medio
ambiente. Predice el
impacto que tendría el
uso del conocimiento
científico.
3. Le cuesta identificar
aspectos que conlleven a
la
preservación
y
cuidado
del medio
ambiente.
Reconoce
tan
solo
algunas
consecuencias negativas
del uso del conocimiento
científico.
2.
Es
incapaz
de
identificar aspectos que
conlleven
a
la
preservación y cuidado
del medio
ambiente.
Desconoce
las
consecuencias del uso
del
conocimiento
científico.
BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS
CONTEXTUALIZACIÓN
Global warming.
http://www.blewbury.co.uk/energy/warming.htm
Ice ages.
http://howmanyarethere.net/how-many-ice-ages-were-there/
The last ice age.
http://destinationofmarvel.blogspot.com/2010/12/last-ice-age.html
Tectonic plates.
http://io9.com/5744636/a-geological-history-of-supercontinents-on-planet-earth
TEXTOS
Bautista, M. (2009) Física 11. Nueva Santillana. Colombia.
Hewitt, P. (2004) Física conceptual. Pearson. Addison-Wesley. Edición 9. México.
ACTUALIDAD DE LA FÍSICA ( RECOMENDADO PARA ESTUDIANTES AVANZADOS)
DEPARTAMENTO DE FÍSICA. UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA.
http://www.fisica.unal.edu.co/
DEPARTAMENTO DE FÍSICA. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES. COLOMBIA.
http://fisica.uniandes.edu.co/
CAMPOS DE INVESTIGACIÓN EN FÍSICA
http://www.fisicahoy.com/fisicaHoy/aventura/aventura.html
INVESTIGACION EN FISICA. MIT DEPARMENT OF PHYSICS.
http://web.mit.edu/physics/
NEWSCIENTIST
http://www.newscientist.com/section/physics-math
PROFESOR (A): JOHAN MICHEL RINCON CORREDOR
Versión 04