INTRODUCCIÓN
El estudio de las ciencias de la naturaleza, tanto en sus elementos
conceptuales como
en los metodológicos y de investigación, nos capacita a
comprender la realidad natural y poder intervenir en ella.
La energía, es un elemento de la naturaleza, y esta presente en
nuestro alrededor de múltiples formas, en los propios flujos de calor y
trabajo, o bien, almacenada en diferentes acumuladores de energía, como
la energía química contenida en un combustible, la nuclear
contenida en la materia, la dinamica en el viento y otras.
En el siguiente proyecto de investigación se demuestra la existencia de
dicha energía y cómo se transfiere, en este
caso en particular, en forma de calor.
JUSTIFICACIÓN
La investigación propuesta busca, mediante la aplicación de la
teoría y los conceptos basicos de la energía, demostrar la
existencia y transferencia de la misma a través del calor. Para
lograr el cumplimiento de los objetivos de estudio, se acude a la
experimentación como instrumento para exponer la
investigación y la transferencia de energía de forma sencilla y
practica, precisamente de esa manera se podra apreciar el tema y cumplir
con uno de los objetivos de la catedra de física de 4to
año de la Unidad Educativa Simón Bolívar.
OBJETIVOGENERAL
Demostrar la transferencia de energía en forma de calor.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Interpretar los distintos mecanismos de transferencia de calor.
• Experimentar la transferencia de energía a través del
calor.
• Revisar los resultados obtenidos a través del experimento
anterior.
DEFINICIONES BASICAS
Energía: Es la capacidad que tienen determinados cuerpos para generar
fuerzas que puede producir un trabajo mecanico.
En el caso de un sistema termodinamico
(referente al calor o temperatura), el trabajo no es necesariamente de
naturaleza puramente mecanica, ya que la energía intercambiada en
las interacciones puede ser mecanica, eléctrica, magnética,
química, entre otros, por lo que no siempre podra expresarse en
la forma de trabajo mecanico.
Tipos de Energía
• Energía química: Es la energía acumulada en los
alimentos y en los combustibles.
• Energía térmica o calórica: Es una forma de
energía que proviene de otros tipos de energía. Todo lo que hay
en el ambiente esta compuesto por partículas muy pequeñas
llamadas moléculas, que siempre estan en movimiento y no se
perciben a simple vista. Al moverse, las moléculas
chocan entre sí generando calor. Por lo tanto,
el calor esta directamente relacionado con el movimiento, esdecir, el
movimiento genera calor.
• Energía hidraulica: Es la transformación de la
energía del
movimiento del
agua, generando la electricidad llamada también energía
hidroeléctrica.
• Energía nuclear: Se origina del tratamiento químico o físico
de los elementos naturales que poseen radioactividad como el uranio, el plutonio.
• Energía luminosa: Es la energía que contiene la luz, esta muy relacionada con otros tipos de
energía como
la calórica y la química.
• Energía sonora: Se produce con
la vibración o el movimiento de un
objeto, que hace vibrar también el aire que lo rodea y esa
vibración se transforma en impulsos eléctricos que en el
cerebro se interpretan como
sonidos.
• Energía de combustibles: Es la energía que se origina al
quemar alguna sustancia, tales como
el petróleo y sus derivados, la madera,
el carbón, el papel y otras.
TRANSFERENCIA DE ENERGÍA EN FORMA DE CALOR
La transferencia de calor es el paso
de energía térmica desde un cuerpo de mayor temperatura a otro de
menor temperatura. Cuando un cuerpo, por ejemplo, un
objeto sólido o un fluido, esta a una temperatura diferente de la
de su entorno u otro cuerpo.
Mecanismos de Transferencia Calórica
• Conducción: Es la transferencia de energía desde una
parte de un cuerpohacia otra parte del
mismo cuerpo, o desde un cuerpo hacia otro que se encuentre en contacto
físico con el primero, sin que existan componentes de velocidad
continua.
• Radiación: Independientemente de la conducción, todo cuerpo
por encima del
cero absoluto emite radiación electromagnética que se transfiere
a la velocidad de la luz sin necesidad de la existencia de un medio material.
• Convección: Se produce
únicamente por medio de materiales fluidos. Estos, al calentarse, aumentan
de volumen y, por lo tanto, su densidad disminuye y ascienden desplazando el
fluido que se encuentra en la parte superior y que esta a menor
temperatura, es decir, es el transporte de calor por medio de las corrientes
ascendente y descendente del fluido.
METODOLOGÍA
Para demostrar la transferencia de
energía, armamos un instrumento q nos permita
observar dicha reacción.
Los materiales usados para este experimento fueron
• Tabla de madera
con dimisiones: 2.3cmx29cmx1.1cm.
• Varilla de aluminio de 3mm de diametro.
• Soldadura en frío de curado lento.
• Una vela.
• Una barrita de margarina.
Procedimiento: Tomar la tabla de madera y perforar con un destornillador
pequeño tipo estría uno de los bordes, preparar la soldadura en
frío, doblar a la mitad lavarilla de aluminio, colocar un poco de
soldadura en frío en el agujero y poner en una superficie plana,
introducir una de las puntas de la varilla x el agujero y esperar a que seque
la soldadura, colocar una vela en el extremo opuesto de tamaño
estandar.
Experimentación: Colocar 3 trozos pequeños de margarina
fría en cubitos en la varita de aluminio del instrumento armado,
encender la vela, al encender la vela la varilla se ira calentando x el
mecanismo de conducción, los cubitos de margarina se iran derritiendo
uno a uno y se habra demostrado la transferencia de calor.
Dedicatoria de Autores:
El presente trabajo de investigación va dedicado a todas las personas
que de una u otra forma colaboraron con la realización del mismo,
igualmente a los profesores, q mediante sus enseñanzas hemos aprendido
sobre los diferentes procesos físicos que rodean el entorno natural, en
este caso, la transferencia de energía a través del calor.
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Unidad Educativa “Simón Bolívar”
Barinas- Barinas
Autores
Arellano Eddy C.I: 24.527.906
Arriechi Sthefania C.I: 26.103.170
Cegarra Alexandra C.I: 24.527.953
Concalves Reina C.I: 25.316.993
Oquendo Sthefany C.I: 23.700.473
Prof.
