5° SEC. EDA 1 SEMANA 3 CYT INDAGA 2023 De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida
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I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA “Año de la unidad, la paz y el desarrollo” ASIGNATURA: CIENCIA Y TECNOLOGÍA 5° SEC La física, ciencia que mide 1 ACTIVIDAD N° 03 DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA. SEMANA DEL 27 AL 31 DE MARZO DEL 2023 ESTUDIANTE: _________________________________________________________________ AULA: PROFESOR: TEMA COMPETENCIA Indaga mediante métodos científicos para construir sus conocimientos. ¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida? CAPACIDAD PROPÓSITO DE LA RETO DE EVIDENCIA ACTIVIDAD ACTIVIDAD Problematiza situaciones Realiza su indagación sobre el ¿De qué depende el Indagación sobre: para hacer indagación. Diseña estrategias para hacer indagación. Genera y registra datos o información. Analiza datos e información. Evalúa y comunica el proceso y resultado de su indagación. flujo de calor al preparar una mezcla líquida; planteando una pregunta de indagación, hipótesis y objetivos, la somete a contrastación, organiza la información en tablas, elabora sus conclusiones y da a conocer los resultados de su indagación. flujo de calor al preparar una mezcla líquida? ¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida? Tríptico informativo para comunicar los resultados de su indagación. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Planteé una pregunta para indagar científicamente de qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida y propuse una hipótesis en las que establecí relaciones de causa y efecto entre las variables. Propuse un procedimiento, seleccioné materiales, instrumentos e información para comprobar o refutar mi hipótesis. Obtuve, organicé y registré datos fiables en función de las variables, utilizando instrumentos y diversas técnicas que me permitieron comprobar o refutar mi hipótesis. Interpreté los datos obtenidos en la indagación, lo contrasté con mi hipótesis e información relacionada al problema y elaboré conclusiones que las comprueban o refutan. Sustenté si mis conclusiones responden a la pregunta de indagación y si los procedimientos, mediciones y ajustes realizados contribuyeron a demostrar mi hipótesis, comuniqué mi indagación a los miembros de mi comunidad. SITUACIÓN SIGNIFICATIVA DE LA EDA John es un estudiante del 5to de secundaria del PCNBR Nuestra Señora de Guadalupe del Cercado de Lima. Durante la clase de CyT la profesora les pidió que explicaran qué sucede cuando mezclamos dos sustancias que tengan distintas temperaturas en cantidades iguales. John y sus compañeros llegaron a la conclusión que al mezclarse dos sustancias con distinta temperatura no tendrían ninguna de ellas la temperatura inicial, debido a que al tener diferente temperatura se deben homogenizar la temperatura de la mezcla obtenida, tal como ocurre cuando preparamos un café recién pasado con leche que sacamos del refrigerador. Frente a esta situación, John y sus compañeros decidieron realizar un experimento en el laboratorio para investigar: ¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida? EXPLORAMOS Página 1 ¿Por qué al mezclar dos sustancias que tienen diferente temperatura se produce una variación en la temperatura final? _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________ PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA Recurso 1: El flujo de calor El flujo de calor es la medida de la transferencia de energía, que es causado por una diferencia de temperatura y conduce al equilibrio de temperatura entre las sustancias. En este contexto, la energía se llama calor. La cantidad de calor que pasa de una sustancia a otra por unidad de tiempo, es el flujo de calor con la unidad de medida Joule por segundo [J/s]. Esta es la unidad de medida Watts [W] que se utiliza comúnmente para indicar la potencia. Los procesos en los que se transfiere el calor tienen lugar como conducción de calor (conducción), flujo de calor (convección) o radiación de calor (radiación). La conducción del calor es el transporte dentro de los cuerpos sólidos o entre los cuerpos que se tocan entre sí. El flujo de calor se produce cuando los medios líquidos o gaseosos se mueven a través de tuberías, por ejemplo, llevándose su calor con ellos. La radiación de calor consiste en ondas electromagnéticas en el rango de infrarrojos. El proceso de transferir el calor de un fluido a través de una pared a otro fluido se llama transferencia de calor. Cada proceso está descrito por su propia fórmula, con la que se puede calcular el flujo de calor. En la ingeniería de la tasa de flujo de calor es necesaria para el cálculo de las pérdidas de calor, para el diseño de intercambiadores de calor y para la determinación de las necesidades de energía para la refrigeración y la calefacción. Las fórmulas utilizadas contienen tamaños de sustancias determinadas de forma puramente empírica, que sólo reproducen de forma aproximada la propiedad real del medio. Los tamaños de los tejidos también dependen de la temperatura y cambian durante los procesos en cuestión. Por eso se utilizan instrumentos de medición con sensores de flujo de calor para obtener resultados precisos. Los sensores de flujo de calor aprovechan los efectos termoeléctricos. Durante la medición, se detectan las variables eléctricas que cambian según lo definido por el flujo de calor y permiten así sacar conclusiones sobre el flujo de calor. Página 2 Fuente: https://www.linseis.com/es/propiedades/flujo-de-calor/ PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA Problematiza situaciones para hacer indagación • ¿Qué situación o situaciones se presentan en la situación significativa? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Según la problemática analizada, básate en las preguntas previas para definir tu pregunta de indagación. Preguntas previas ¿Cambiaría la temperatura de las sustancias participantes al preparar una mezcla líquida? ¿Cómo podemos reconocer el flujo de energía al mezclar dos sustancias líquidas que tienen diferentes temperaturas? Si te enfocas en la variación del calor entre dos sustancias que se mezclan: Preguntas para iniciar tu indagación SI NO Existe relación entre la diferencia de temperatura de las sustancias participantes en una mezcla líquida y el flujo de calor Existe relación entre la diferencia de temperatura de las sustancias participantes en una mezcla líquida y el enfriamiento de la mezcla Pregunta de indagación: ¿De qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida? Es momento de formular tu hipótesis. Apóyate del Recurso 1, específicamente de la sección ¿Cómo se relaciona una pregunta de investigación con la hipótesis y las variables que la conforman? Luego, elabora tu hipótesis, y define tus variables independiente y dependiente. Hipótesis: A Mayor diferencia de temperatura entre las sustancias participantes en una mezcla líquida entonces mayor será el flujo de calor y por lo tanto se enfriará más rápido. Página 3 Variable Independiente: diferencia de temperatura entre las sustancias participantes en una mezcla líquida Variable dependiente: flujo de calor Variables intervinientes: tiempo de exposición, tamaño del vaso de precipitado. Ahora que tienes claro el propósito de esta actividad, es necesario establecer los objetivos de tu indagación. Objetivo general y específicos. Objetivo general: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Objetivos específicos: ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA Diseña estrategias para hacer indagación Es momento de diseñar y/o establecer las estrategias que seguirás para aceptar o rechazar la hipótesis formulada. Para eso, te recomendamos elaborar un flujograma o esquema sencillo (tipo línea de tiempo). Materiales e instrumentos: - 6 vasos de precipitados de 250 ml y 3 de 500 ml Termómetro de laboratorio Hervidor eléctrico 200 ml de hielo 400 ml Agua helada 600 ml de agua hirviendo Procedimiento: - Previo al inicio de la parte experimental en el laboratorio, debes poner 600 ml de agua a refrigerar sin que se congele. - También debes poner agua a hervir al inicio de la práctica 600 ml aproximadamente. - Para poder demostrar que a mayor diferencia de temperatura de las dos sustancias líquidas a mezclar se produce un mayor flujo de calor y por lo tanto se enfriará más rápido debemos tomar en cuenta nuestro grupo experimental y grupo control: - Grupo experimental: o Muestra 1: 200 ml de agua a temperatura mayor de 80 ° C que se mezclará con 200 ml de agua congelada. o Muestra 2: 200 ml de agua a temperatura mayor de 80 ° C que se mezclará con 200 ml de agua refrigerada (≤ 10° C) - Grupo control: o Muestra 3: 200 ml de agua a temperatura de 40 °C que mezclarás con 200 ml de agua a temperatura ambiente. - Toma en cuenta que debes registrar los resultados de la parte experimental, por eso deberás diseñar tablas o gráficos que permitan registrar tus resultados para luego compararlos y analizar los resultados obtenidos. Genera y registra datos o información. ¿Cómo están controlando las variables intervinientes? __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________ Elaboramos tablas para registrar los datos obtenidos en cada experimento realizado. Temperatura alcanzada Muestra control Muestra 1 Muestra 2 Tiempo de reacción para alcanzar la Temperatura final Muestra control 4 Muestra 1 Página Muestra 2 PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA Tabla 1: Analiza datos e información. . Comparen los datos obtenidos del grupo o muestra experimental y del grupo o muestra de control. ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Comparen los resultados con la hipótesis y respondan: ¿Los resultados validan o refutan su hipótesis? ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ¿Qué datos obtenidos en esta indagación científica apoyan sus respuestas? ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ Elaboren sus conclusiones. Recuerden que son las ideas precisas a las que se arriba con relación a la hipótesis y los objetivos de la indagación. Tienen como base los resultados que han obtenido. Página 5 Conclusiones: PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA Evalúa y comunica el proceso y resultado de su indagación. En el trabajo experimental se vertieron las dos sustancias líquidas que estaban a diferentes temperaturas para demostrar que el flujo de calor varía. ¿Crees que hubieses obtenido los mismos resultados si primero colocabas el agua caliente y luego el agua de menor temperatura o a la inversa? ¿Por qué? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ¿La lectura de la temperatura fue exacta? ¿Cómo calcularon el porcentaje error? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Escriban un conocimiento científico que apoya a las conclusiones de su indagación. ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Comenten el logro del (los) objetivo(s) de su indagación ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ¿De qué manera el grupo de control ayudó a reducir los posibles errores? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ¿Realizaron algún cambio a sus procedimientos propuestos? ¿Por qué? ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________ Página 6 PROF. I.E. UGEL 03- CERCADO DE LIMA PARA TERMINAR Elabora un reporte grupal acompañado de dibujos o fotos para mostrar en un tríptico informativo con detalle el proceso y los resultados de tu indagación científica. Recuerda que cuando lo lean otras personas querrán replicar tu indagación, así que incluye alguna recomendación para obtener los mismos resultados y que les permita disipar la duda que plantearon. NOS EVALUAMOS COMPETENCIA CRITERIOS DE EVALUACIÓN Indaga mediante métodos científicos para construir sus conocimientos. Planteé una pregunta para indagar científicamente de qué depende el flujo de calor al preparar una mezcla líquida y propuse una hipótesis en las que establecí relaciones de causa y efecto entre las variables. Propuse un procedimiento, seleccioné materiales, instrumentos e información para comprobar o refutar mi hipótesis. Obtuve, organicé y registré datos fiables en función de las variables, utilizando instrumentos y diversas técnicas que me permitieron comprobar o refutar mi hipótesis. Interpreté los datos obtenidos en la indagación, lo contrasté con mi hipótesis e información relacionada al problema y elaboré conclusiones que las comprueban o refutan. Sustenté si mis conclusiones responden a la pregunta de indagación y si los procedimientos, mediciones y ajustes realizados contribuyeron a demostrar mi hipótesis, comuniqué mi indagación a los miembros de mi comunidad. Página 7 Se desenvuelve en entornos virtuales generados por las TIC Gestiona información del entorno virtual. PROF. Establecí búsquedas utilizando filtros en diferentes entornos virtuales que responden a necesidades de información Lo logré Estoy en proceso de lograrlo ¿Qué puedo hacer para mejorar mis aprendizajes?
