Efectos del calor sobre los cuerpos 13-14

a) El equilibrio térmico

Animación del equilibrio térmico: Ponemos juntos una tartera caliente y unas bebidas frías y observamos lo que ocurre.

b) Dilatación y contracción

Experimento: Observa el experimento en clase y cuenta lo que ocurre al calentar la bola:

Cuando un cuerpo se calienta, las partículas que lo forman se mueven más rápido, necesitan más espacio para desplazarse y por lo tanto, el tamaño del cuerpo aumenta; lo que provoca la dilatación del cuerpo.

Si el cuerpo pierde calor, sucede lo contrario: sus partículas se mueven más despacio, se enfría y disminuye su tamaño; se produce una contracción.

Todos los cuerpos, ya sean sólidos, líquidos o gaseosos, varían su tamaño cuando intercambian calor con otro cuerpo. 

Responde de forma razonada:

1) ¿Por qué se ponen separados los railes del tren?

2) ¿Por qué asciende la columna de mercurio o de alcohol en los termómetros?

3) ¿Por qué aumenta el tamaño de un globo cuando se calienta el aire de su interior?

c) Los estados de la materia y los cambios de estado

Animación: Estados de la materia

La materia se puede presentar en tres estados según el movimiento de sus partículas:

• En estado sólido. Las partículas están ordenadas, muy juntas, unidas, y no se desplazan (el hielo, el hierro, la madera, etc.).

• En estado líquido. Las partículas están muy cerca unas de otras, pero se mueven con libertad y de forma desordenada (el agua, el aceite, etc.).

• En estado gaseoso. Las partículas están muy separadas y se mueven deprisa ocupando mucho más espacio (el aire, el gas de un globo, etc.).

Los cambios de estado de la materia son los siguientes:

http://biologiaygeologia.org/unidadbio/esa/cna4/materia/u2_contenido/cambios_estado.swf  

• Fusión
• Vaporización: Ebullición y evaporación
• Condensación
• Solidificación
• Sublimación: Progresiva y regresiva (inversa)

Repasa este desarrollo con esta animación y realiza la actividad final de este enlace: Estados de la materia y cambios de estado (muy bueno: pincha en el menú de la izquierda en el recuadro "Estados").


PROCEDIMIENTOS MATEMÁTICOS

Gráficas: Calentamiento del hielo y enfriamiento del vapor de agua.

CUESTIONES: Anotaremos en una tabla los tiempos y las temperaturas del cuerpo que vamos a calentar progresivamente. Finalmente representaremos la gráfica tiempo y la temperatura en papel milimetrado.

D. 1 Calor y temperatura

D.1 EL CALOR Y LA TEMPERATURA: DIFERENCIAS. Lo que hay que saber (p 206-207)

Copia en tu cuaderno este resumen.

a) ¿Qué es el calor? ¿Qué es el equilibrio térmico?

El calor o energía térmica es la energía interna que se transmite de un cuerpo a otro cuando están en contacto y a diferente temperatura.

El calor es energía térmica que pasa de un cuerpo a otro, es decir, los cuerpos ganan o pierden calor. Por ejemplo: si introducimos un trozo de hierro a 80 ºC (caliente) en un cazo con agua a 15 ºC (agua fría), el hierro se enfriará y el agua se calentará. El calor habrá pasado del hierro, que estaba a más temperatura, al agua, que estaba a menos temperatura.

Al cabo de cierto tiempo, los dos cuerpos (el hierro y el agua) se ponen a la misma temperatura y se alcanza el equilibrio térmico. 

b) ¿Cómo se mide el calor?

El calor se mide con un aparato denominado calorímetro.

La unidad internacional que se utiliza para medir el calor es el julio (J), aunque también se utilizan las calorías (cal), los kJ y las kcal.

• 1 J = 0,24 cal (1 julio equivale a 0,24 calorías)
• 1 cal = 4,18 J (1 caloría equivale a 4,18 julios)

c) ¿Qué es la temperatura?

Todas las sustancias están formadas por partículas (átomos y moléculas) que están en continuo movimiento. Este movimiento se llama agitación térmica. Cuanto más alta es la temperatura, más rápidamente se mueven las partículas. 

Animación sobre la temperatura

Si un cuerpo se encuentra a mayor temperatura que otro, indica que sus partículas se mueven más deprisa. Debido a esta agitación, cada partícula posee energía cinética.

La suma de las energías cinéticas de todas las partículas de un cuerpo se llama energía interna. Al aumentar la temperatura de un cuerpo, aumenta su energía interna. La temperatura es la forma de medir la energía interna de un cuerpo.

d) ¿A qué llamamos caliente y frío?

Lo que queremos decir realmente cuando decimos que algo está caliente o que está frío es que su temperatura es alta o baja. Para ilustrarlo podemos hacer este experimento: Ponemos tres recipientes con agua caliente, templada y fría y anotamos su temperatura. Introducimos la mano izquierda en el recipiente con agua fría y la derecha en el recipiente con agua caliente unos 15 segundos. Después introducimos ambas manos en el recipiente con el agua templada y contamos lo que sentimos. Trata de explicar por qué sucede este fenómeno.

Elabora un mapa conceptual en tu cuaderno que incluya las diferencias entre calor y temparatura:

Mapa conceptual (difícil): Diferencias entre calor y temperatura.

Consumo eléctrico 13-14

¿Cómo leer una factura?

http://www.rubalingenieros.com/blog/index.php/ahorro-economico/como-leer-la-factura-de-endesa/

ZONA 3. CONSUMO ELÉCTRICO

ZONA 4. FACTURACIÓN

1. Consumo. “Cantidad de energía” que hemos utilizado, lógicamente. Se multiplican los kWh consumidos (574 en este caso), por el precio de cada kWh, establecido por el gobierno y variado constantemente. En la factura ejemplo vemos que el resultado son 79,26 €.
2. Potencia. La cantidad de kW que se tengan contratados también cuesta dinero cada día. En la factura ejemplo tenemos contratados 4,93 kW, que se multiplican por 60 (el período de 2 meses que se factura) y por el precio de cada kW al día. En este caso tenemos un importe por la potencia contratada de 16,72 €.
3. Impuesto de electricidad.  En este caso se pagarán 4,91 € de impuestos.
4. Alquiler de equipos. Aparece también una cantidad de “alquiler de equipos”, que no es más que otra cantidad adicional porque se supone que “te prestan” el contador. En este caso, 3,14 €.
5. IVA. Como todo movimiento económico, al importe resultado de sumar los cuatro anteriores se le aplica el tipo de IVA determinado en el momento en que se facture. En el ejemplo estábamos todavía con el 18%, benditos tiempos. Ahora es del 21 %.

 TARIFAS ACTUALES ENDESA

Fuentes renovables de energía I 13-14

Funcionamiento de una central hidroeléctrica

Animación de una central hidroeléctrica

Energía solar fotovoltaica

Energía solar térmica

Animación sobre la energía solar

Aereogenerador

Animación sobre la energía eólica

Experimentos en clase sobre las transformaciones de la energía 13-14

1. Timbre

2. Calentar agua a 100 º C

2. Linterna mecánica

3. Ventilador

4. Bombilla

5. Mechero de gas butano

6. Cochecito

7.Combustión de un cacahuete

8. Pila con limones

Indica las transformaciones de energía que se producen en cada una de las fotografías:

TIPOS DE ENERGÍA: RADIANTE (ELECTROMAGNÉTICA)/ ELÉCTRICA/ MECÁNICA/ CALORÍFICA (TÉRMICA)/ INTERNA/ QUÍMICA/ NUCLEAR/ 

1. Timbre:

2. Calentar agua con un calefactor eléctrico:

3. Linterna mecánica:

4.  Bombilla:

5. Mechero de gas butano:

6. Cochecito:

7. Combustión de un cacahuete:

8. Pila con limones:

Funcionamiento de las centrales nucleares y térmicas

Fuencionamiento de una central nuclear.

• Animación sobre el funcionamiento de una central nuclear (consumer.es)

CUESTIONES SOBRE LA CENTRAL NUCLEAR

a) ¿Cómo se libera la energía de los átomos de uranio?
b) Ordena las transformaciones de energía que se producen en una central nuclear poniendo en orden las siguientes formas de energía: Eléctrica, nuclear, cinética y calorífica.
c) ¿Qué clases de energía poseen o producen los siguientes componentes de una central nuclear?
El uranio: Posee _____________________ y durante la fisión se libera _____________________/
El vapor de agua: _____________________/ La turbina: ____________________/
El generador eléctrico: __________________
d) ¿Por qué es peligrosa la radiactividad que poseen los átomos de uranio?
e) ¿Cuáles son los principales problemas que genera la energía nuclear?

Esquema de una central termoeléctrica de carbón.

•  Animación sobre el funcionamiento de una central térmica de carbón (consumer.es) 

 CUESTIONES SOBRE LA CENTRAL TÉRMICA

a) Ordena las transformaciones de energía que se producen en una central térmica poniendo en orden las siguientes formas de energía: Eléctrica,química , cinética y calorífica.
b) ¿Qué clases de energía poseen o producen los siguientes componentes de una central nuclear?
El carbón: Posee _____________________ y durante la combustion se libera __________________/
El vapor de agua: _____________________/ La turbina: ____________________/
El generador eléctrico: __________________
c) ¿Cuáles son los principales problemas que genera el uso del carbón?

Las fuentes de energía: ¿Qué te sugieren estas dos imágenes? 13-14