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Libro para el maestro
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II
CIENCIAS
Respondan es sus cuadernos:
1. ¿Cuál es la ventaja de utilizar mercurio en los
termómetros?
2. De acuerdo con la figura ¿a cuánto equivalen
200°
C
en
K
?
Actividad DOS
Movimiento de las moléculas
Relacionen
la temperatura con el movimiento de las moléculas.
1. Observen con atención la siguiente figura que representa las moléculas de un gas a
diferentes temperaturas y separadas por una barrera.
Vínculo entre
Secuencias
Para recordar
el concepto de
vector revisa la
Secuencia 7:
¿Por qué se mueven las cosas?
El cuadro con fondo rosa representa un gas a mayor temperatura y el fondo azul representa un gas a temperatura
menor. Cuando se quita la barrera que los separa, los gases se mezclan.
2. Comenten:
a) ¿Qué representan las flechas a un lado de cada una de las moléculas?
b) ¿Qué forma de energía está relacionada con la rapidez de una molécula?
c) ¿En qué caso las moléculas se mueven más rápido o tienen más energía cinética:
cuando el gas está a mayor o a menor temperatura?
d) Imaginen que las moléculas son como pelotas de tenis rebotando de un lado a
otro. Cuando se quita la barrera, una pelota que va muy rápido choca con una que
va más lento. ¿Qué pasaría con la rapidez de cada una de las pelotas?
e) ¿Qué pasa cuando las moléculas del gas que están a mayor temperatura
empiezan
a chocar con las que están a una temperatura menor?
f) ¿Qué ocurre con la temperatura de la mezcla de gases después de quitar la barrera?
Expliquen lo sucedido en términos de los choques de las moléculas y la energía
cinética.
Nueva destreza empleada
Relacionar:
Establecer vínculos o lazos entre
objetos, organismos, conceptos, situaciones,
etcétera; a partir del conocimiento que se
posee sobre sus propiedades, usos y funciones.
SESIÓN 2
Barrera
Gas a temperatura alta, con
una energía cinética media elevada.
Gas a temperatura baja, con
una energía cinética media reducida.
Los gases se mezclan: ahora ambos tienen la misma energía cinética media
y están a la misma temperatura (temperatura de equilibrio).
Se retira la barrera
Respondan es sus cuadernos:
1.
RM
Que con pequeñas variaciones en la temperatura
cambia mucho el volumen que ocupa y se puede
apreciar claramente la variación en la altura de la
columna.
2.
RM
293.15
k
Para cerrar la sesión
puede utilizar la pregunta 2 del
intercambio de opiniones de la Actividad UNO, y luego
comentar la necesidad de utilizar termómetros en
diferentes situaciones.
3
Es importante escuchar las respuestas de varios
estudiantes y fomentar el intercambio de ideas entre
todos.
S
ESIÓN
2
Antes de iniciar la sesión,
recuerde a sus alumnos
brevemente cuál es el
problema
que están resolviendo.
Mencione que durante ella
relacionarán
la temperatura
con el movimiento de las moléculas e
identificarán
el
sentido de la transferencia de calor.
Actividad DOS
El interactivo permite la simulación del movimiento
de las moléculas y la manipulación de variables como
temperatura, con el fin de observar que al aumentar la
temperatura, aumentará el movimiento de las moléculas.
4
Además, fomenta la participación y el debate en el
aula con la oportunidad de que los alumnos integren sus
conocimientos y expresen sus ideas sobre el fenómeno
observado. El recurso cuenta con instrucciones y
sugerencia didáctica que se recomienda revisar antes de
utilizarlo para un mejor aprovechamiento.
Puede utilizar el interactivo como complemento a la
actividad.
El propósito de esta actividad
es que
los estudiantes
utilicen la teoría cinética para explicar el concepto de
temperatura.
La temperatura suele ser un concepto abstracto y difícil
de entender. Incluso históricamente no fue comprendido
del todo hasta la creación de esta teoría que aporta una
visión más cercana e intuitiva a este concepto.
Los estudiantes podrán relacionar la temperatura con la
energía cinética de las moléculas que forman la materia.
4
Invite a los estudiantes a observar con atención la
imagen.
1. El papel del profesor es de vital importancia en esta
parte, especialmente si no fue posible utilizar el
interactivo. Se recomienda que pregunte a los
estudiantes qué es lo que observan en el esquema y
los guíe a una descripción como la que se muestra a
continuación:
En el esquema pueden observarse las moléculas de un
gas a baja temperatura, (fondo azul), y a una
temperatura más alta (fondo rosa). Las flechas
representan la velocidad de las partículas, con
magnitud dirección, y sentido. Una flecha más grande
representa una rapidez mayor.
Es importante que los estudiantes observen que las
moléculas se mueven en distintas direcciones y van a
chocar unas con otras. En el gas que está a una
temperatura más alta, las moléculas
se mueven a una
rapidez mucho mayor, así que van a chocar con más
frecuencia.
El dibujo con el fondo morado representa la situación
en la que la barrera que separa los dos gases se retira.
Las moléculas con mayor rapidez, van a comenzar a
chocar con las otras. En cada choque, una molécula
rápida transmite parte de su energía cinética a una
lenta. En consecuencia, mientras se reduce la rapidez
de la primera, aumenta la de la segunda.
Después de cierto tiempo, y varios choques, todas las
moléculas tendrán, en promedio, la misma velocidad.
Cuando eso pasa se dice que los gases llegan a un
equilibrio térmico, es decir, que igualan sus
temperaturas.
2.
a)
RM
Representan la velocidad de las partículas:
la magnitud, la dirección y el sentido. Una flecha
más grande representa una rapidez mayor.
b)
RM
La energía cinética.
c)
RM
Cuando está a mayor temperatura.
d) Puede ilustrar esto con un ejemplo sencillo.
Coloque un balón en el suelo, éste tendrá rapidez
cero. Si patea otro balón que choque con éste, el
balón quieto comenzará a moverse, es decir
aumenta su rapidez, mientras que la rapidez del
balón que estaba inicialmente en movimiento
disminuye.
RM
La que va más rápido al chocar con
otra molécula, reduce su rapidez. La molécula con
la que choca aumenta su rapidez.
e)
RM
Transfieren parte de su energía cinética, así
que disminuyen su rapidez y la de las moléculas
con las que chocaron aumenta.
f)
RM
Las moléculas con mayor rapidez, y por lo
tanto mayor energía cinética, van a comenzar a
chocar con las otras moléculas. Al chocar van a
transmitir parte de su energía cinética, por lo
tanto, van a disminuir su rapidez. A cambio de esto
las demás moléculas aumentarán su rapidez, de
tal manera, que después de cierto tiempo, y varios
choques, todas las moléculas tendrán, en
promedio, la misma rapidez y la misma energía
cinética.
Cuando eso pasa se dice que los gases llegan a un
equilibrio térmico, es decir, que igualan sus
temperaturas.
Es importante que los alumnos recuerden la
representación vectorial. La velocidad es un vector y la
rapidez es la magnitud del vector velocidad.