Calor especifico
El calor específico se refiere al nivel y la masa de calor necesarios para aumentar un grado el calor de un objeto como el agua. Para enseñar a sus alumnos que diferentes sustancias se calientan de manera diferente, es una buena idea involucrarlos en una variedad de proyectos que demuestren completamente cómo funcionan el calor específico y las leyes de la termodinámica.
Proyectos para estudiantes de primaria
Los proyectos de calefacción específicos para estudiantes de primaria deben ser particularmente seguros ya que estos estudiantes no siempre están familiarizados con el equipo de laboratorio y la seguridad. Por ejemplo, los proyectos que incorporan fuego pueden no ser la mejor idea para los estudiantes jóvenes que no saben cómo usar la llama de manera segura y pueden no tener acceso a entornos o equipos adecuados, como laboratorios de ciencias y mecheros Bunsen.
Comparación de arena, suciedad y aceite
A la mayoría de los niños les encanta ensuciarse, por lo que un buen proyecto de calefacción específico para niños de primaria podría incluir productos como arena, tierra y tierra de jardín. Los niños pueden recoger estos productos en tazas separadas y luego evaluar su calor con un termómetro tomando la temperatura de cada sustancia cuando se colocan por primera vez en la taza. Cada uno se compone de diferentes productos que pueden darles una variación. Este es un experimento completamente portátil para una feria de ciencias.
Comparación de líquidos
Agregar productos al agua puede cambiar su composición y su calor específico. Puede demostrar este efecto indicando a los estudiantes que llenen tres tazas con agua: una taza debe contener agua pura, otra debe contener agua con sal agregada y otra debe contener agua con aceite agregado. Indique a los estudiantes que coloquen los vasos en el alféizar de una ventana donde el contenido estará expuesto al calor todo el día. Pida a los estudiantes que tomen la temperatura del agua todos los días para ver si hay diferencias.
Lo que se mantiene más caliente
Elija de tres a cinco sustancias que se puedan calentar de forma segura al sol o con un microondas. Algunos ejemplos incluyen arroz, tierra, agua, leche. Caliente cada sustancia durante exactamente la misma cantidad de tiempo. Luego, pida a los estudiantes que tomen la temperatura de la sustancia, la documenten y repitan el proceso cada cinco minutos hasta que las sustancias estén a temperatura ambiente. Las temperaturas documentadas se pueden comparar para ver qué material estuvo más caliente después de ser calentado y cuál permaneció más caliente por más tiempo.
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Proyectos para estudiantes de secundaria
La instrucción basada en proyectos les enseña a los estudiantes de secundaria cómo cuestionar, tomar decisiones y analizar resultados. En este nivel, los proyectos de calor específicos pueden ser más difíciles y requerir más tiempo, pero también deben ser divertidos para que los estudiantes estén comprometidos y motivados para participar.
Líquidos de congelación
Elija una selección de líquidos, preferiblemente agua, leche, refrescos y tal vez alcohol isopropílico. Luego, pida a los estudiantes que formulen una hipótesis sobre qué líquidos se congelarán y cuáles no, y cuánto tardará cada uno en congelarse en estado sólido (congelar completamente). Coloque todos los líquidos en un congelador. Indique a los estudiantes que controlen la temperatura de los líquidos cada 10 minutos aproximadamente hasta que se congelen. Saca todos los productos del congelador y colócalos en una encimera. Pida a los estudiantes que controlen los líquidos hasta que cada uno haya vuelto a la temperatura ambiente. Luego, los estudiantes deben graficar los resultados de este experimento y hacer comparaciones.
Conservación de calor
Indique a los estudiantes que elijan una sustancia que se pueda calentar de manera segura: agua, tierra, pudín, lo que quieran. Luego, pídales que calienten la sustancia y descubran la mejor manera de ayudar a que la sustancia mantenga el calor después de calentarla. Las sustancias deben calentarse exactamente de la misma manera usando un microondas, una olla en la estufa o incluso un horno. También deben calentarse exactamente al mismo tiempo. Por ejemplo, los estudiantes deben determinar qué sucede con el calor de la sustancia si se coloca en una bolsa en lugar de una taza o se cubre con papel de aluminio en lugar de tela. Indique a los estudiantes que documenten lo que aprenden a lo largo del experimento.
Quemando madera
Este proyecto ayudará a los estudiantes a determinar a qué calor específico se queman las diferentes variedades de madera. Pueden usar varios tipos de madera, preferiblemente las que puedan recolectar e identificar, como pino, roble y manzana. Luego, en un ambiente seguro como una fogata o parrilla, queme y evalúe los niveles de calor con un pirómetro. Esto luego podría anotarse, y podrían ir más lejos e investigar la madera, para ver si pueden determinar por qué se calienta mejor o peor que los demás.
Proyectos para estudiantes de secundaria
En el nivel de la escuela secundaria, los estudiantes deben evaluar su conocimiento científico y su capacidad para pensar críticamente, por lo que se deben utilizar experimentos más complejos.
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Compost y el medio ambiente
Los estudiantes de secundaria pueden crear un generador de abono y evaluar el calor específico que genera a partir de los productos que colocan en la pila. También pueden crear muchas pilas de compost diferentes en diferentes contenedores (pueden ser pequeños) para comparar cómo el compost se calienta de manera diferente con diferentes productos. El abono debe estar cubierto con productos naturales como tierra, pasto y hojas. Luego, necesita una capa de verduras y frutas, solo los restos. Luego, un poco de agua y una tapa. Este proyecto deberá realizarse durante varias semanas para permitir que los desechos se descompongan lentamente. Luego, el estudiante puede comenzar a tomar medidas de calor en los mismos intervalos semanales y anotar sus hallazgos.
Minerales y metales
Con un calorímetro, un estudiante puede evaluar el calor específico de diferentes metales y minerales. Esto también se puede revertir a donde el estudiante tiene que determinar el tipo de metal o mineral que es, por el calor específico que irradia. Esto le permite al estudiante usar lo que ya ha aprendido para hacer un experimento y ver si los resultados salen como se esperaba.
Efectos ambientales
Este proyecto puede llevar algo de tiempo para los estudiantes, pero podría ser realmente interesante para la escuela secundaria. El estudiante necesitaría hacer cajas de zapatos de diferentes entornos. Uno puede contener arena, ramitas, rocas y una gran exposición a la luz solar. Otra caja podría tener pasto verde, hojas y muchos recipientes de agua. Esa caja podría tener una tapa, pero se asomaban agujeros para un poco de luz solar. Cada entorno debe parecerse a un área del globo, luego se podría evaluar el calor específico para cada uno probando el aire en cada ambiente, y el estudiante podría analizar las diferencias y explicar por qué.
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