La conduccion del calor

Exploración de la capacidad de conducción del calor de distintos materiales utilizando un termómetro.

¿Por qué elegimos este tema?
Uno de los modos de interacción que tienen dos cuerpos es la transferencia de calor. El calor es una propiedad de los cuerpos, pero a diferencia de otras de sus propiedades ésta puede aumentar, disminuir e intercambiarse de un cuerpo a otro. A continuación, leproponemos que explore junto con sus alumnos algunas formas de propagación del calor, para ir construyendo con ellos la noción del calor como forma de energía.
El calor se propaga por conducción, por convección o por radiación.
El calor puede pasar de un objeto a otro de tres formas. En la primera, que llamaremos conducción, el calor se propaga a través de un material que "diremos" que lo conduce.Distintos materiales conducen el calor a diferentes velocidades
Una segunda forma consiste en el movimiento de un material ya caliente que lleva consigo el calor, y a este proceso se llama convección. Este mecanismo es común en materiales que pueden moverse fácilmente, como los gases y los líquidos; algunos ejemplos de convección son la calefacción a través de aire o agua caliente, las corrientesoceánicas y la lava de los volcanes.
Temperatura y calor son conceptos distintos.
Por último, la tercera forma en la que un objeto puede acumular más calor está vinculada con la absorción de radiación. Cuando los objetos absorben luz (radiación electromagnética), por ejemplo los objetos oscuros, expuestos al sol, transforman la energía de esa radiación en calor.

Secuencia didáctica
Mediantela siguiente actividad exploraremos uno de los mecanismos de transmisión del calor: la conducción. Para introducir a sus alumnos en este tema, puede comenzar por preguntarles cómo harían para mantenerse frescos durante un día caluroso. Algunas de las respuestas estarán orientadas a alejarse de los rayos del sol, estrategia que se vincula con la radiación. Otras estarán orientadas a aislarse delaire caliente (aquí esta funcionando el fenómeno de convección). Y otra posible respuesta será ponerse en contacto con algún material que les permita disipar el calor, por ejemplo, sumergirse en agua fría. Luego de discutir estas posibilidades, será apropiado que usted introduzca el problema de cómo la gente conserva fríos el agua o los alimentos, cuando éstos ya han sido retirados de la heladera.Y, entonces, muy posiblemente, sus alumnos mencionarán materiales como el telgopor o dispositivos como el termo.
Una vez que hayan establecido que algunos materiales mantienen por un tiempo prolongado la baja temperatura de algunas cosas (o de los alimentos), propóngales a sus alumnos que averigüen cuáles serán los mejores materiales para ese propósito. Con este objetivo pueden, mediante untermómetro, indagar la propiedad de los distintos materiales para conducir el calor. El termómetro mide la temperatura, es decir que indica una medida del estado térmico de un sistema. Cuando un mismo sistema pasa de un estado térmico a otro intercambia calor. De este modo, cuanto mayor sea la diferencia de temperatura entre los estados de un sistema, mayor será la cantidad de calor intercambiada. Comoconclusión de esta experiencia, los alumnos accederán al concepto de que: todo material que presente una mayor variación de temperatura será un mejor conductor del calor.

• El objetivo de esta exploración es descubrir qué material conserva más frío un termómetro, luego de 30 segundos. Para ello, necesitará algunos termómetros que midan la temperatura desde el grado cero hasta la temperaturaambiente. Antes de iniciar las tareas, sería apropiado que presente el termómetro a sus alumnos indicándoles sus distintas partes, las precauciones que deben tener en su uso y cómo se mide la temperatura. También, será conveniente que ayude a sus alumnos a organizarse, incentivándolos para que se repartan las funciones de registrar el tiempo y la temperatura del termómetro.
• Para enfriar el...