SEMANA 11

Equilibrio térmico, temperatura e intercambio de energía

¿Qué se requiere para obtener un equilibrio térmico?

Se necesita un cuerpo de mayor temperatura que interacciones con uno de menor temperatura para que los dos tengan la misma energía térmica.

¿Cuándo se logra el equilibrio térmico?

Cuando dos cuerpos alcanzan  una misma temperatura.

¿Cuáles son las escalas de temperatura conocidas?

Celsius ( ^OC )

Fahrenheit (^oF)

Kelvin (^oK)

Rankine (^OR)

 ¿Cuáles son las fórmulas para intercambiar las diferentes escalas térmicas?

1.    Para convertir de ºC a ºF use la fórmula:   ºF = ºC x 1.8 + 32.

2.    Para convertir de ºF a ºC use la fórmula:   ºC = (ºF-32) ÷ 1.8.

3.    Para convertir de K a ºC use la fórmula:   ºC = K – 273.15

4.    Para convertir de ºC a K use la fórmula: K = ºC + 273.15.

5.    Para convertir de ºF a K use la fórmula: K = 5/9 (ºF – 32) + 273.15.

6.    Para convertir de K a ºF use la fórmula:   ºF = 1.8(K – 273.15) + 32.

¿Cómo se representaría esquemáticamente  el intercambio de energía interna entre dos materiales?

Un objeto con mayor energía transfiere su energía a uno con menor energía hasta lograr un equilibrio térmico

¿Cómo se Representar el equilibrio térmico a nivel molecular de dos diferentes materiales?

Procedimiento: 1.- Colocar las cantidades indicadas de agua en el vaso1 y el vaso de precipitados.2 Mezclar el agua del vaso1al vaso de precipitados 2. Medir y anotar las temperaturas y tiempo de equilibrio. Equipo Ml de agua en el Vaso1 Temperatura o C Ml de agua en el Vaso de precipitados 2 Temperatura o C Tiempo de equilibrio minutos Temperatura de equilibrio °C 1 50 25 25 95 1.57 35 2 75 35 50 80 16.46 42 3 100 50 75 65 3.23 55 4 125 65 100 50 2.31 58 5 150 80 125 35 3.56 61 6 175 82 150 25 2.18 53

¿Qué es el calor específico de una sustancia?

 cantidad de calor requerida para elevar 1º C la temperatura de una unidad de peso de cualquier sustancia

¿Cómo se calcula el calor específico de una 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.

Ejemplo de calores específicos de las sustancias sólidas,  liquidas y gaseosas.

por ejemplo par que el agua pase de estado liquido a gaseoso es nesesario que tenga un calor de 100° y para que el agua comiense a congelarse se equiere que estea una temperatura menor de 0°

¿Qué es el calor latente de una sustancia?

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.

¿Cuál es el modelo matemático del calor latente de las sustancias?

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).

¿Qué unidades se emplean en el calor específico de una sustancia y el calor latente?

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]

SEMANA 10

¿Cuál es el consumo de energía convencional?

El consumo de energía convencional es muy desigual en todo el mundo son sectores de consumo importantes.

Aproximadamente el 29% de energía total en el mundo se consume en el hogar, focos, televisión, computadoras, etc.

EL 25% de energía total que se utiliza en todo el mundo se emplea para hacer circular los sistemas de transporte

Aproximadamente, la tercera parte de la energía total la consume la industria.

 El 80% de la energía consumida en la industria la usan la maquinas.

¿Cómo afecta el uso de energía fósil?

*Aire

Al consumir los combustibles fósiles para transformarlos en energía, se liberan emisiones hacia la atmósfera.

*Tierra

Además de generar emisiones atmosféricas, el uso de combustibles fósiles puede tener un efecto negativo sobre la tierra y el suelo. El proceso de perforación, al extraer y procesar combustibles fósiles, no resulta del todo eficiente y genera desechos.

*Agua

Al consumir los combustibles fósiles para transformarlos en energía, se liberan emisiones hacia la atmósfera.

¿Qué es la biomasa?

La biomasa se considera como el conjunto de materia orgánica de origen vegetal y animal.

¿Qué energías alternativas tendrán más importancia en México en el futuro?

La energía solar tomara más importancia en México en el futuro porque se tiene una posición cercana al ecuador de la tierra

También las presas y ríos podrían tomar mayor importancia porque existen lugares con gran cantidad de lluvia.

¿En qué consiste la bioenergía?

La bioenergía o energía de biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e industrial formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente es sacada de los residuos de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. Por ejemplo: Motor Stirling, capaz de producir electricidad a partir del calor producido en la combustión de la biomasa.

¿Cómo funciona la energía mare motriz?

Es la energía que se obtiene por medio de las olas y que trasforma estas a energía eléctrica.

Los alumnos realizaran un ejercicio individual acerca del consumo de energía eléctrica en su casa, de acuerdo a la tabla siguiente:

Electrodoméstico	Consumo teórico Watts	Horas de uso al día Hr	Consumo de energía eléctrica Kw-hr
Refrigerador	190	24	4.56
Microondas	2000	0.33	0.66
Computadora portátil	65	4	0.26
Televisión	206	2	0.412
Lavadora	330	3	0.99
Secadora	825	.25	.20
Total	3616	33.58	7.08 Diarios J

 ¿Cómo representarían el equilibrio térmico a nivel microscópico?

SE PODRÍA REPRESENTAR CON UNA CANTIDAD DE MOVIMIENTO UNIFORME DE MOLÉCULAS, A UNA MISMA VELOCIDAD Y EN MISMAS CANTIDADES UBICADAS EN EL ESPACIO QUE OCUPA LA MUESTRA.

Semana9 viernes SESIÓN 27	Recapitulación 9
contenido temático	Presentación de la unidad 3 del curso. Fenómenos termodinámicos.

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·         Reafirmaran los conceptos: Formas y fuentes  de energía, fenómenos termodinámicos y sus elementos. Procedimentales ·         Descripción de Fenómenos  termodinámicos. ·         Presentación en equipo Actitudinales ·          Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	Pizarrón, gis, borrador De proyección: -          Proyector de acetatos proyector tipo cañón, -          Programas: Gmail y Googledocs De computo: -          PC  y  conexión a Internet. Didáctico: -          Informe de las dos sesiones  de la semana en el Aula-laboratorio.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase, solicita a los alumnos: - Cada equipo realizara una autoevaluación de los temas aprendidos en las dos sesiones anteriores. 1.-  ¿Qué temas se abordaron?  2.- ¿Que aprendí? 3.- ¿Qué dudas tengo? Equipo 1 2 3 4 5 6 Resumen 1-Fuentes de energía y formas de energía 2-Que hay varios tipos de energía que se originan y ocupamos en la vida diaria que son trasmitidos por medio de la naturaleza y el hombre, así como aplicando la ley de la conservación de la materia. 3.- El equipo N°1 no tiene dudas en cuanto a esta sesión J 1.- Los temas vistos fueron las formas de energía y sus fuentes primarias. 2.- Aprendimos las formas en que la energía se presenta en la vida diaria y en la naturaleza 3.- Todo quedo claro y no hay dudas. 1. Las formas de energía y las principales fuentes de estas. 2.Aprendimos cuantas formas de energía existen, como se aplican en la vida diaria y cuales son fuentes. 3. NINGUNA 1.- Tipos de energías y sus aplicaciones, así como las fuentes primarias de donde provienen cada tipo de energía en los diversos casos o circunstancias que se usan 2.- aprendimos que la energía primaria es toda energía disponible en la naturalezas antes de ser convetida.tipos de energía; energía solar, eólica, hidráulica, mecánica, potencial, cientetica, etc… 3.- no hay dudas 1.- Formas de energía y  Principales fuentes de energía primaria 2.-Aprendimos los distintos tipos de energía utilizada todos los días y las que son mas utilizadas. 3.- Ninguna. 1)Formas de energía Fuentes primarias de energía 2) aprendimos que las fuentes de energía son solo maneras en las que se manifiesta pero nunca se crea ni se destruye únicamente se transforma. Las principales fuentes de energía primarias son: Combustibles fósiles Energía potencial acumulada La biomasa Captación de la radiación solar Calor interno de la tierra Núcleo atómico de elementos Atracción del sol y la luna 3) ninguna :D  - Elaboren un resumen escrito en documento electrónico, de los temas vistos en las dos sesiones anteriores, FASE DE DESARROLLO - Les solicita que un alumno de cada equipo lea el resumen elaborado. - El Profesor pregunta acerca de las dudas que tengan acerca de los temas vistos en las dos sesiones anteriores. FASE DE CIERRE        El Profesor concluye con un repaso de la importancia de la Termodinámica y su relación con Ciencia Tecnología y Sociedad. -          Revisa las actividades de  cada alumno y lo registra en la lista de asistencia -          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.