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El calor y
la temperatura

1. Introducción de la unidad didáctica
Con esta unidad se procura relacionar la energía con los conceptos fundamentales de la termodinámica. Se comienza presentando la definición de la energía térmica para continuar con las definiciones de temperatura y calor. El alumnado debe aprender el cambio de unidades de unos sistemas
de medida de temperatura a otros.2. Sugerencias didácticas para el desarrollo de la unidad
En la presentación de la unidad destacan varios elementos visuales:
• La fotografía central muestra varios operarios trabajando en una fragua. En ella el calor y la temperatura son magnitudes importantes a tener en cuenta. La imagen se acompaña de una fotografía
de tres termómetros. Una ilustración de una chica con un café calientesimboliza el contraste de
temperatura con el fondo nevado que se observa por la ventana. Una fotografía en infrarrojos de
un grupo de chicas sirve para explicar que nuestro propio cuerpo irradia calor.
• La frase pertenece a un libro de Kelvin que versa sobre el calor. La diferencia entre los conceptos
“calor” y “temperatura” debe establecerse con toda claridad en este curso. Así, esta frasesirve de
introducción a la idea de que el calor es una forma de energía y, por tanto, debe existir una equivalencia entre calor y trabajo.

Energía térmica
En este apartado se pretende relacionar la energía térmica con los fundamentos de la teoría cinética para que sirva de base a cursos posteriores.
En este epígrafe se establecen las definiciones y diferencias entre temperatura y calor,incidiendo
en las incorrecciones que se producen habitualmente a la hora de usar los términos frío y caliente en
el terreno científico. En este mismo epígrafe se introduce la unidad de energía en el Sistema Internacional, el julio, y su equivalencia con las calorías. El alumnado será capaz de entender el proceso de
transmisión del calor, qué es el equilibrio térmico y algunas de sus aplicaciones enla vida cotidiana.

© algaida editores, S. A.

Medida de la temperatura
Es importante entender que para medir la temperatura de un cuerpo o sistema se necesita la variación de alguna propiedad, como por ejemplo el volumen. Se explica que el funcionamiento de los
termómetros convencionales se basa en la dilatación de líquidos.

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También se explica brevemente el funcionamiento delos termómetros de mercurio y alcohol.
Debe insistirse en que actualmente está prohibida la venta de los termómetros de mercurio en Europa.
En este curso se debe empezar a ser riguroso en el uso de escalas de temperatura. Se establecen
las definiciones de las escalas Celsius, Fahrenheit y Kelvin. El interés científico radica en la escala
Kelvin y su relación con la teoría cinética y elmovimiento térmico de las partículas. También han de
mostrarse el intercambio entre unidades, usando, en la medida de lo posible, el método de factores
de conversión.

Propagación del calor
Puesto que el calor es una energía en tránsito, el siguiente paso lógico es ver mediante qué medios
se transmite. Se podría plantear una lluvia de ideas para, entre todos, establecer la clasificación que
seaporta: conducción, convección y radiación. Para apoyar y entender las diferencias entre las tres
formas de transmisión del calor se acompaña un “Ciencia en casa” consistente en derretir chocolate
de tres formas distintas.

Equilibrio térmico
En este apartado se estudia el concepto de equilibrio térmico desde el punto de vista de la transferencia calórica de la equivalencia de temperaturas. Paraello, se introduce la definición de calor
específico con sus correspondientes unidades.

© algaida editores, S. A.

La medida cuantitativa de la transferencia de energía ya puede realizarse en este curso, por ello en
este subapartado se trabajan el calor absorbido y el calor cedido. A partir de ellos, puede abordarse
un problema en el que dos sistemas a distinta temperatura se ponen en...