Unidad 7 Energía térmica y calor

Programación de aula
GUÍA DIDÁCTICA DE LA UNIDAD 7
Energía térmica y calor
FÍSICA Y QUÍMICA - 4.º de ESO
CONTENIDO
1. Programación de aula * ............................................................................ 2
2. Sugerencias didácticas y soluciones
– Presentación de la unidad ...........................................................................
– Contenidos ..................................................................................................
– Trabajo en el laboratorio ..............................................................................
– Pon a prueba tus competencias ..................................................................
Incluye una Matriz de evaluación de competencias .....................................
3. Actividades de refuerzo ...........................................................................
4. Actividades de ampliación ......................................................................
5. Propuesta de evaluación .........................................................................
* Esta programación y la concreción curricular de tu comunidad autónoma podrás encontrarlas
en el CD Programación y en <www.smconectados.com>.
Programación de aula
Unidad 7 Energía térmica y calor
La unidad comienza interpretando, mediante la teoría cinético-molecular, la denominada energía térmica, el concepto de
“equilibrio térmico” entre dos cuerpos y el concepto de “temperatura”. Se describen la medida de la temperatura y las escalas
termométricas.
A continuación se define el calor como un proceso de transferencia energética entre cuerpos o sistemas físicos, y se describen los
procedimientos de transmisión del calor. Para medir el efecto de la energía transferida a un cuerpo mediante calor se introducen
los conceptos de “capacidad calorífica” y “calor específico”.
Después se estudian los casos en los que, al comunicar energía mediante calor a un cuerpo, este no varía su temperatura: los
cambios de estado. Se describen sus tipos y leyes, y se introduce el concepto de “calor latente” de cambio de estado.
La unidad sigue con el estudio de un efecto de la variación de temperatura de los cuerpos: la dilatación. Se describen sus leyes en
sólidos, líquidos y gases. Por último se estudian las máquinas térmicas y su rendimiento, mostrando su importancia en la vida
cotidiana.
Los contenidos están relacionados con el bloque del currículo oficial, Profundización en el estudio de los cambios.
Las competencias que se trabajan especialmente en esta unidad son la competencia en comunicación lingüística, la
competencia matemática, la competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico, el tratamiento de
la información y competencia digital, y la autonomía e iniciativa personal.
OBJETIVOS
1. Conocer y comprender en qué
consiste la energía térmica y
establecer el concepto de
“temperatura”.
2. Determinar la cantidad de energía
térmica almacenada por un
sistema material.
3. Estudiar el comportamiento de la
materia en los procesos de
cambios de estado y dilatacionescontracciones.
4. Conocer en qué consisten y cómo
actúan las máquinas térmicas,
valorando su importancia.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
COMPETENCIAS BÁSICAS
1.1. Interpretar la energía térmica mediante la
teoría cinético-molecular y conocer el
concepto de “temperatura”.
1.2. Conocer las escalas de temperatura y sus
equivalencias, así como el fundamento
físico de los termómetros.
2.1. Describir los mecanismos de transferencia
de energía térmica entre los sistemas
materiales. Definir los conceptos de
“capacidad calorífica” y “calor específico”
de un cuerpo, y utilizarlos en cálculos.
3.1. Definir los distintos cambios de estado.
Conocer los procesos que tienen lugar
durante el cambio de estado y la causa de
la invariabilidad de la temperatura en ellos.
3.2. Expresar y calcular cuantitativamente las
dilataciones en sólidos y líquidos, y
determinar el comportamiento de un gas
en función de la temperatura.
4.1. Describir los tipos de máquinas térmicas y
su fundamento, y calcular su rendimiento.
 Competencia en comunicación
lingüística.
 Competencia matemática.
 Competencia en el
conocimiento y la interacción
con el mundo físico.
 Tratamiento de la información y
competencia digital.
 Autonomía e iniciativa personal.
■ Contenidos

La temperatura y su medida.
− Uso del termómetro y medida de la temperatura.
Escalas de temperatura.

El calor como forma de transferencia energética.

Capacidad calorífica y calor específico.
− Medida de la energía transferida mediante calor en los
sistemas materiales. Unidades.

Variación de temperatura y cambios de estado.
− Realizar cambios de estado de sustancias y medir su
temperatura de cambio de estado.
Unidad 7 │ Energía térmica y calor

Variación de temperatura y dilatación.
− Identificar la dilatación en estructuras reales, sus
consecuencias y proponer medidas preventivas.
− Realización de experiencias sencillas de dilatación en el
laboratorio.

Las máquinas térmicas y su rendimiento.
− Descripción esquemática de un motor de explosión
como ejemplo de máquina térmica.
− Reflexionar y comentar en grupo la importancia de las
máquinas térmicas de nuestro tiempo.
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Programación de aula
■ Orientaciones metodológicas
1. Conocimientos previos
Los alumnos deben saber que la materia está formada por partículas en constante movimiento y que la temperatura es una
consecuencia de la energía cinética de dichas partículas.
Deben conocer los principales cambios de estado y que, al elevar la temperatura de un cuerpo, este se dilata.
También deben saber que las máquinas térmicas funcionan mediante transformaciones y transferencias de energía, y que
el hombre las utiliza para realizar todo tipo de trabajos.
2. Previsión de dificultades
La energía térmica es una parte de la energía interna de un cuerpo y, como tal, no puede ser visualizada directamente. Es
difícil para el alumno comprender que su origen es la energía cinética de las partículas del cuerpo en cuestión.
El calor suele ser confundido con una forma de la energía en vez de como un método para transferir energía térmica. Se
suele hacer un uso indebido del lenguaje con expresiones como “un objeto que tiene mucho calor” en vez de decir “un
objeto que tiene mucha energía”.
La temperatura suele ser confundida con el calor debido a un uso no muy afortunado del lenguaje, con expresiones como
“un objeto muy caliente” en vez de “un objeto a alta temperatura”, tomando como sinónimos calor y temperatura.
3. Vinculación con otras áreas

Ciencias de la Naturaleza. El método científico se utiliza en todas las disciplinas de ciencias: química, física, biología,
geología, etc.; por ello, la vinculación de esta unidad con las Ciencias de la Naturaleza es obvia.

Ciencias Sociales. El desarrollo de las máquinas térmicas impulsó las sucesivas revoluciones industriales con una
influencia decisiva en los acontecimientos sociales de los siglos XIX y XX.

Lengua Castellana y Literatura. Empleo del contexto verbal y no verbal, y de las reglas de ortografía y puntuación.
La lectura comprensiva del texto, así como de los enunciados de los problemas y ejercicios.

Matemáticas. Utilización de estrategias en la resolución de problemas y traducción de expresiones del lenguaje
cotidiano, de los enunciados de los problemas, al lenguaje algebraico. Recogida de información, presentación y
procesamiento de datos numéricos.

Tecnología. Manejo de las tecnologías de la información y la comunicación en diferentes proyectos. El estudio de
máquinas térmicas es un objetivo común.

Lengua extranjera. Búsqueda de información en otro idioma.
4. Temporalización
Para el desarrollo de esta unidad se recomienda la organización del trabajo en un mínimo de siete sesiones distribuidas
del siguiente modo:
Páginas iniciales (una sesión). Lo que vas a aprender. Desarrolla tus competencias. Experimenta.
Epígrafes 1 a 10 y Resumen (cuatro sesiones). Contenidos. Resolución de ejercicios propuestos. Resolución de
actividades. Repasar contenidos.
Trabajo en el laboratorio (una sesión). Explicación y desarrollo de la práctica.
Pon a prueba tus competencias (una sesión). Amplía tus conocimientos. Lee y comprende. Aprende a pensar.
5. Sugerencias de actividades
Determinar el calor específico de un material en el laboratorio usando un calorímetro.
6. Refuerzo y ampliación
Los distintos estilos de aprendizaje y las diferentes capacidades del alumnado pueden precisar de propuestas para afianzar
y reforzar algunos contenidos. Se sugiere realizar las actividades de refuerzo que aparecen al final de este cuaderno.
La necesidad de atender a alumnos que muestren una destreza especial para la consolidación de los conceptos de la
unidad hace preciso el planteamiento de actividades de ampliación. Se sugiere realizar las actividades de ampliación que
aparecen al final de este cuaderno.
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■ Contribución de la unidad a la adquisición de las competencias básicas
Competencia en comunicación lingüística
A través de los textos que se proponen al principio y al cierre de la unidad se trabaja la comunicación escrita. De este
modo se permiten el conocimiento y la comprensión de diferentes tipos de textos, así como la adquisición del hábito de la
lectura y el disfrute con ella.
En la sección Lee y comprende se trabaja la posible incorporación de nuevas palabras en el lenguaje del alumno. Asimismo
se trabaja la recopilación de información, la interpretación y comprensión de textos, y su escritura.
Competencia matemática
A lo largo de la unidad, los alumnos trabajan continuamente con herramientas relacionadas con la medición, el cálculo de
temperaturas finales de mezclas y de cantidades de energía intercambiadas, la interpretación de gráficas para la resolución
de problemas basados en la aplicación de expresiones matemáticas. Muchas de ellas se encuentran en contextos de la
vida real.
Competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico
En esta unidad se contribuye a la adquisición de competencia en el conocimiento y la interacción con el mundo físico
mediante el conocimiento de la energía térmica y el calor. Asimismo se estudian fenómenos de la vida cotidiana como
cambios de estado y dilataciones.
En la sección Pon a prueba tus competencias, la actividad “La fusión del hielo” propone una investigación científica para
interpretar hechos cotidianos.
Tratamiento de la información y competencia digital
A lo largo de toda la unidad, los alumnos encontrarán referencias a la página web librosvivos.net, en la que podrán hacer
uso de las herramientas tecnológicas. Asimismo se plantean diversas búsquedas de información en la web.
Competencia para aprender a aprender
La sección Trabajo en el laboratorio permite a los alumnos construir su propio conocimiento mediante la aplicación
sistemática del método científico. También aprenderán a administrar el tiempo y el esfuerzo en su quehacer en el
laboratorio, al igual que las numerosas propuestas de búsqueda de información que existen en la unidad.
Además, la unidad permite tomar conciencia y control de las propias capacidades, pues los alumnos disponen de una
autoevaluación para aprender de sus propios errores y autorregularse con responsabilidad y compromiso personal.
Autonomía e iniciativa personal
En la sección Trabajo en el laboratorio, los alumnos deberán ser capaces de planificar, gestionar tiempos y tareas, afrontar
los problemas de forma creativa, aprender de los errores, reelaborar los planteamientos previos, elaborar nuevas ideas,
buscar soluciones y llevarlas a la práctica.
Unidad 7 │ Energía térmica y calor
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Programación de aula
■ Tratamiento específico de las competencias básicas en la unidad
A lo largo de la unidad se trabajan diversas competencias. Sin embargo, sugerimos un itinerario en el que se han
seleccionado cinco, con el objeto de llevar a cabo un trabajo metódico y un registro de ellas.
COMPETENCIA
SUBCOMPETENCIA
DESCRIPTOR
DESEMPEÑO
1.er nivel de concreción
2.º nivel de concreción
3.er nivel de concreción
4.º nivel de concreción
Conocer y comprender
diferentes textos con
distintas intenciones
comunicativas.
Lee y comprende la información contenida en el
texto, y responde correctamente a las preguntas
relativas a él.
Desarrolla tus competencias, página 145; Pon
a prueba tus competencias: Lee y
comprende, página 163.
Relación y aplicación
del conocimiento
matemático a la
realidad.
Utilizar las matemáticas
para el estudio y
comprensión de situaciones
cotidianas.
Aplica estrategias de resolución de problemas
adecuadas para cada situación, presentando los
resultados de forma clara y concreta.
Actividades 8, 9, 18, 19, 26, 39 y 51.
Aplicación del método
científico a diferentes
contextos.
Realizar predicciones con
los datos que se poseen,
obtener conclusiones
basadas en pruebas y
contrastar las soluciones
obtenidas.
Realiza pequeñas investigaciones relacionadas
con los contenidos de la unidad, comprobando
las hipótesis propuestas.
Experimenta, páginas 145, 149 y 151; actividad
13; Pon a prueba tus competencias: Realiza
una investigación científica, página 162.
Identificar preguntas y
problemas relevantes sobre
situaciones reales o
simuladas.
Utiliza los conocimientos teóricos de la unidad
para explicar hechos de forma científica y obtener
conclusiones.
Desarrolla tus competencias, página 145; Pon
a prueba tus competencias: Realiza una
investigación científica, página 162;
actividades 1, 2, 4, 5, 12, 17, 20, 25, 27, 35 y 43.
Buscar y seleccionar
información, con distintas
técnicas según la fuente o el
soporte, y utilizar nuevas
fuentes a medida que van
apareciendo.
Busca información en internet, selecciona la más
relevante y extrae conclusiones pertinentes de la
información seleccionada.
Pon a aprueba tus competencias: Utiliza las
TIC, página 163; actividades 7, 29 y 49.
Saber organizar el trabajo en
equipo: gestionar tiempos y
tareas.
Es capaz de realizar un trabajo en grupo
distribuyendo la carga de trabajo, gestionando los
tiempos de forma adecuada, aportando
información relevante a la tarea del grupo y
presentando los resultados de forma adecuada.
Actividad 53.
Comunicación escrita.
Competencia en
comunicación
lingüística
Competencia
matemática
Competencia en el
conocimiento y la
interacción con el
mundo físico
Tratamiento de la
información y
competencia digital
Obtención,
transformación y
comunicación de la
información.
Liderazgo.
Autonomía e iniciativa
personal
■ Educación en valores
■ Materiales didácticos
Tanto los contenidos de la unidad como el trabajo
específico por competencias permiten desarrollar otros
aspectos que se recogen como educación en valores:
LABORATORIO
> Se pueden abordar aspectos de la educación moral y
cívica y de la educación medioambiental en el
laboratorio mediante la promoción del trabajo en equipo
y el respeto por las normas de seguridad, valorando el
rigor científico en los experimentos o gestionando
adecuadamente los residuos.
> Con la ayuda del concepto de rendimiento de una máquina
térmica y partiendo de la necesidad de mejorarlo, se
pueden abordar temas relacionados con la educación
ambiental. Los efectos del calor en el cuerpo humano
permiten abordar temas relacionados con la educación
para la salud.
Unidad 7 │ Energía térmica y calor
Un calorímetro con agitador, dos termómetros de 0 a 100
ºC, un mechero, un vaso de precipitados, una probeta
graduada, una balanza y bloques de metal de unos 200
gramos.
INTERNET
<www.librosvivos.net>: recursos didácticos interactivos
para profesores y alumnos.
<www.profes.net>: propuestas didácticas.
<www.aprenderapensar.net>: plataforma educativa.
<www.smconectados.com>: materiales para el profesor.
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