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Nov 2020

Ciencias

Actividad 1.- (Conocimientos previos). Contesta las siguientes preguntas sin consultar internet o libro de texto.

  • ¿Qué entiendes por calor?
  • ¿Cómo produces calor?
  • Escribe 2 ejemplos donde se encuentre el calor presente.

Actividad 2.- Lee el texto y contesta las siguientes preguntas.

EL CALOR COMO ENERGÍA

En el tema anterior conociste diferentes tipos de energía y sus transformaciones, como parte de diversos fenómenos. Por ejemplo, una fracción de la electricidad que consume un foco encendido en tu casa se
convierte en luz, y otra, en calor; una plancha transforma la energía
eléctrica en calor; al correr, una parte de tu energía cinética también
se transforma en calor.

El calor es energía calorífica, también llamada térmica. Se origina por
el movimiento de los átomos que componen a la materia. Más adelante
estudiarás este proceso con detalle.

En el lenguaje cotidiano, el calor suele confundirse con la temperatura.
Para comprender la diferencia entre ambos conceptos, realiza la siguiente
actividad.

Mientras que calor es la energía térmica que tiene un cuerpo, la Temperatura nos indica la cantidad de calor que éste posee. Cuando acercas
tu mano a la frente, ¿puedes percibir la energía térmica que emana
de ti?, ¿puedes determinar la cantidad de calor en tu frente? A partir de
tus respuestas, reflexiona si es confiable afirmar que padeces fiebre
con sólo utilizar tu sentido del tacto.

  • ¿Qué es el calor?
  • ¿Cómo se origina?
  • ¿Es los mismo calor que temperatura? Explícalo.

Ahora veamos el siguiente video de la clase:

Actividad 3.- Copia en tu cuaderno los siguientes mapas conceptuales:

Actividad 4.- Lee el texto y contesta las preguntas:

LAS MÁQUINAS Y EL CALOR.

En la actividad anterior construyeron un carro de vapor, el cual es una
máquina térmica, es decir, una máquina que funciona con calor.

Gracias a las máquinas se pueden realizar distintos trabajos, por ejemplo:
mover grandes volúmenes de tierra y rocas, levantar vigas de acero, transportar personas y objetos a largas distancias, arar la tierra para sembrarla, construir grandes edificios, puentes y carreteras, etcétera.
Por ello puede afirmarse que, con las máquinas, se ha transformado
nuestro entorno.

Una máquina térmica es un dispositivo que aprovecha la energía calorífica
proveniente de la quema de un combustible (carbón, leña, gasolina)
y la transforma en otras formas de energía, principalmente
cinética. En la actividad 6, la energía térmica del vapor de agua propicia
que el carro genere energía cinética, es decir, movimiento.

En el siglo XVIII se desarrolló la primera máquina de vapor para mover objetos. Fue construida por Thomas Newcomen y funcionaba generando
vapor por el calentamiento de agua en una caldera. El gas llegaba a un cilindro, cuyo pistón era movido debido a la fuerza ejercida por el vapor de agua. El pistón, a su vez, se unía a un balancín, pieza cuyos movimientos permitían levantar o trasladar objetos. Posteriormente, James Watt perfeccionó este mecanismo y lo aplicó al funcionamiento de las locomotoras y barcos de vapor.

Durante un siglo, aproximadamente, las máquinas de vapor con motores
de combustión externa se usaron ampliamente; tiempo después se desarrollaron motores de combustión interna.

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA.

La mayoría de los vehículos modernos funcionan con motores de combustión interna; al quemar gasolina al interior de sus cilindros, los gases producidos por la combustión permiten mover un sistema de pistones (figura 1.51). En estas máquinas, una parte de la energía calorífica liberada en la combustión se transforma en energía cinética del vehículo.

Una máquina de vapor utiliza entre 40 y 50% de la energía de sus calderas para producir movimiento, el resto se disipa, es decir, se pierde en el ambiente.

Un motor de combustión interna, a gasolina, aprovecha hasta 50% de la energía de la combustión, de modo que la eficiencia en estos motores no ha aumentado, comparada con la de una máquina de vapor. Se busca que, en una máquina, la energía disipada sea menor, así se tendrá mayor eficiencia.

La eficiencia de una máquina térmica se define como: e = W/E donde e es la eficiencia; E, la energía de entrada o de combustión, y W, la energía aprovechada o trabajo realizado por la máquina.

La disipación es el calor que se pierde hacia el medio ambiente. Esto se puede percibir en los automóviles estacionados después de recorrer un largo camino, ya que el cofre en el que se encuentra el motor está caliente, lo que implica que una fracción de la energía térmica no se aprovechó para producir energía cinética.

Debido a los gases, producto de la combustión, este tipo de motores contribuyen de forma importante al problema ambiental, ya que liberan gases a la atmósfera terrestre que son tóxicos para los seres vivos.

Todos los procesos de combustión generan desechos que se integran a la atmósfera y la contaminan. Algunos de éstos son nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2), partículas de hollín y metano. Tales contaminantes bloquean la disipación del calor hacia el espacio exterior, lo cual provoca el incremento de la temperatura de los océanos y la superficie terrestre, dando origen al calentamiento global.

El calentamiento global se refiere al aumento de la temperatura media de los océanos y de la atmósfera terrestre. Es uno de los problemas ambientales más graves que existen actualmente, y se debe a diversas actividades humanas, como la quema de combustibles en el transporte, el sector agrícola y la industria. Por ejemplo, en las plantas termoeléctricas se produce energía eléctrica a partir de la quema de petróleo y gas; lo cual contribuye al incremento en los gases de efecto invernadero en la atmósfera y acelera el calentamiento global.

Una consecuencia del calentamiento global es el deshielo de los casquetes
polares, que a su vez provoca un aumento del nivel de agua en los océanos, lo cual causa lluvias extremas e inundaciones en regiones de nuestro país y del mundo donde antes no ocurrían.

  • ¿Cómo funciona un motor de combustión interna?
  • ¿Qué es una máquina de vapor?
  • ¿Qué es la disipación del calor?

Actividad 5.- Copia y completa en tu cuaderno el siguiente diagrama:

¿Qué enviaras por whatsapp?

  • 3 preguntas de la actividad 1.
  • 3 preguntas de la actividad 2.
  • Copiado en tu cuaderno de 2 diagramas de la actividad 3.
  • 3 preguntas de la actividad 4.
  • Copiado y llenado del diagrama de la actividad 5.

Fin de la actividad.

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