domingo, 26 de noviembre de 2017

F1S15

Semana15
martes
SESIÓN
43
Unidad 3. Energía: fenómenos térmicos, tecnología y sociedad 
contenido temático
2 Energía: su transformación, aprovechamiento y degradación
• Entropía e irreversibilidad.

Aprendizajes esperados del grupo
Conceptuales
• Conoce la interpretación estadística de la entropía y su relación con la irreversibilidad de los procesos en la naturaleza. N1.
Procedimentales:
·         Conoce las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica.
·         Manejo de material  y equipo de laboratorio.
·         Presentación en equipo
Actitudinales
·          Puntualidad, respeto, responsabilidad, tolerancia, solidaridad y actitud crítica.
Materiales generales
De laboratorio:
-          Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro.
De proyección:
-          Pizarrón, gis, borrador
-          Proyector de acetatos
De computo:
-          PC, y proyector tipo cañón
-          Programas:  Gmail, Googledocs.
Didáctico:
Resumen escrito, en documento electrónico.



Desarrollo del proceso
FASE DE APERTURA
El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta lo siguiente:
Preguntas
¿Qué es un proceso termodinámico reversible?
¿Cómo se enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica?
¿Cuál es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck?
¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador?
¿Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica?
¿En qué consiste un proceso termodinámico irreversible?
Equipo






Respuesta
 Transformaciones termodinámicas. ... Los procesos termodinámicos pueden ser de tres tipos: Cuasiestático: es un proceso que tiene lugar de forma infinitamente lenta. Generalmente este hecho implica que el sistema pasa por sucesivos estados de equilibrio, en cuyo caso la transformación es tambiénreversible
 El principio establece la irreversibilidad de los fenómenos físicos, especialmente durante el intercambio de calor. Es un principio de la evolución que fue enunciado por primera vez por Sadi Carnot en 1824.
 Enunciado de Kelvin-Planck, es imposible que un sistema realice un proceso cíclico cuyos únicos efectos sean el flujo de calor desde una fuente de calor al sistema y la realización, por parte del sistema, de una cantidad equivalente de trabajo
 La función de una máquina de refrigeración es tomar el calor del interior delrefrigerador y expulsarla al exterior, empleando una fuente de energía externa para mantener el proceso
 todo proceso isoentrópico es adiabático pero no todo proceso adiabático es isoentrópico.
 Se denominan procesos reversibles a aquellos que hacen evolucionar a un sistema termodinámico desde un estado de equilibrio​ inicial a otro nuevo estado de equilibrio final a través de infinitos estados de equilibrio.

La Segunda Ley
Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo”. Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.

FASE DE DESARROLLO  
Siendo que la termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo, te sugeriría lisa y llanamente que lleves una olla a presión, la llenas de agua y la pones a hervir.

Al comenzar a salir el vapor concentrado en chorros potentes, le colocas una hélice hecha con madera o papel, que la haga girar, y explicas que a esa hélice o paleta puede ir conectada una rueda, o un generador de corriente, o cualquier otro elemento que aproveche ese movimiento.
FASE DE CIERRE   
Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la 2ª. Ley de la Termodinámica.                    
Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE. 
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.


La energía solar.

La energía solar

Procedimiento:
1.- Colocar en el matraz erlenmeyer, 50 ml de agua,  medir la temperatura, con la lupa proyectar el foco de la luz solar al agua durante cinco minutos, medir la temperatura final del agua.
2.- Medir la temperatura de un hueco de piedra volcánica que esté recibiendo la energía  solar, con la lupa proyectar el foco de la luz solar al hueco durante cinco minutos, medir la temperatura final en el hueco.
3.- Colocar dentro del laboratorio la celda fotoeléctrica de forma que pueda recibir la energía solar externa. Con un espejo, proyectar hacia la celda fotoeléctrica la energía solar. Observar lo que ocurre al motor conectado  a la celda solar.

Observaciones:
Actividad
Equipo 1
Equipo 2
Equipo 3
Equipo 4
Equipo 5
Equipo 6

Ti
Tf
Ti
Tf
Ti
Tf
Ti
Tf
Ti
Tf
Ti
Tf
1
18°
24°
20°
25°
19°
30°
20o
25o
20°
22°
20°
25°
2
31°
38°
32°
38°
32°
39°
30o
40o
30
37°
22°
40°
3 Distancia en metros
3 metros
4 metros
2 metros
6 metros
3 metros
2 metros