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Tareas

Tarea 1: Investigemos

Te has parado a pensar, que si lo importante es que se produzca la transmisión de calor, sea de una forma u otra,  ¿para qué necesitamos diferenciar cada uno de ellos?. Vamos a ver si podemos indagar un poco más. 

Veamos...

Trata primero de pensar las similitudes y diferencias entre las distintas formas. 
Una vez que las tengas pensadas y comentadas con el compañero, piensa en ejemplos reales de sistemas o dispositivos que las usan. 
Posteriormente observa las propuestas visualizando cada pestaña.

Conducción

Para que se produzca la transmisión por conducción debe de haber materia, puesto que transmisión se hace por medio de colisiones de los átomos que forman esa materia. Por tanto debe de haber contacto entre los dos cuerpos a diferente temperatura o ser el mismo cuerpo. 

Piensa en un elemento productor de calor que su "funcionamiento" sea por conducción. Posteriormente comenta con tu compañero o compañera.

Te demos una pista.

Convección

A diferencia de la conducción en la convección, se trata de llevar el calor de un cuerpo a otro que este a una distancia, para ello se usa un fluido, ya sea líquido o gaseoso, para transportar ese calor de un punto a otro, que puede estar bastante distante. En este caso también es necesario que haya materia, concretamente la del fluido caloportador, para transporte ese calor de un sitio a otro. 

El proceso se da del siguiente modo, el fluido caloportador roba el calor de un punto de mayor temperatura por contacto (conducción) y se desplaza, de forma natural o forzada a otro punto de menor temperatura, donde transmite ese calor por contacto (conducción).

Piensa en un elemento productor de calor que su "funcionamiento" sea por convección. Posteriormente comenta con tu compañero o compañera.

Te demos una pista.

Radiación

Este mecanismo es bastante diferente a los otros dos, en este caso se produce sin necesidad de que exista materia entre el cuerpo emisor y receptor. Otra característica es que se transmite en línea recta ya que es por ondas electromagnéticas. ¡Gracias a ello estamos vivos! ya que la energía que nos llega del sol no podría hacerlo por el espacio exterior al estar vacío o hablando con propiedad es un medio muy muy poco denso. Ante tan ínfima cantidad de materia y tal distancia la conducción y convección es imposible.

Piensa en un elemento productor de calor que su "funcionamiento" sea por radiacción. Posteriormente comenta con tu compañero o compañera.

Te demos una pista.

Prueba a buscar en Internet, "chaqueta calefactable", los resultados te sorprenderán. ¡Quien hubiera tenido una en los tiempos de COVID! para poder llevarla a clase ;) .

Piensa en un elemento productor de calor que su "funcionamiento" sea por convección. Posteriormente comenta con tu compañero o compañera.

Te demos una pista.

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¡Quien hubiera tenido una en los tiempos de COVID! para poder llevarla a clase ;) .

Busca convector eléctrico en Internet, seguro que algunos modelos te suenan.

Busca radiador infrarrojos en Internet. ¿has visto alguna vez modelos similares? ¿Qué opinión te merece en cuanto a su funcionamiento?

Busca en Internet "radiador infrarrojos". ¿Has visto alguna vez alguno similar a los que salen en la búsqueda? ¿Qué opinión te merece en cuanto a su funcionamiento?

Metodología didáctica:
Dentro de los modelos de procesamiento de la información se trabajara el modelo de formación de conceptos. En este modelo de enseñanza, a partir de la contraposición de datos en torno esta problemática se van planteando las hipótesis para llegar a generar esos conceptos, concreto la diferencia entre conducción, convección y radiación.

Tarea 2: Eres capas de elegir el mejor sistema de calefacción

Pregunta

En una nave industrial de soldadura donde por seguridad se tiene que tener una renovación muy frecuente de aire, qué sistema de calefacción recomendarías.

Respuestas

Radiadores por infrarrojos.

Calefactores por convección.

Retroalimentación

Pregunta

Se pretende calentar una habitación donde hay varias personas, qué sistema recomiendas usar:

Respuestas

Un sistema de radiación por infrarrojos.

Sistema de calefactor por convección

Retroalimentación

Tarea 3: Ejercicios sobre transmisión de calor

A continuación te presentamos una serie de ejercicios para trabajar estos conceptos, estos son solo como ejemplo, seguro que puedes encontrar muy fácilmente más en Internet, o seguro que si pasas a la cocina de tu vivienda puede encontrar muchos «ejercicios» esperándote.

  1. Se desea calentar dos kilogramos de agua de 15 ºC a 20 ºC. Sabiendo que en ese rango de temperaturas el calor específico del agua, según esta tabla, se puede estimar como 4182 J/kg·ºC. Calcular la energía en julios y kilojulios que hay que suministrarle.
  2. Se desea calentar 750 gramos de acero inoxidable de 15 ºC a 120 ºC. Sabiendo que en ese rango de temperaturas el calor específico del acero se puede estimar en torno a 480 J/kg·ºC. Calcular la energía en julios y kilojulios que hay que suministrarle.
  3. Se suministra 100 kilojulios de energía a 400 gramos de aire que está a 300 ºK. Sabiendo que en ese rango de temperaturas el calor específico del aire a presión constante, según esta tabla, se puede estimar en torno a 1006 J/kg·ºC. Se pide calcular la temperatura final en grados Kelvin y Celsius.
  4. Se introduce una masa de 200 gramos de acero a 95 ºC, en 500 gramos de agua a 15 ºC. Se pide calcular al temperatura de equilibrio, suponiendo que no hay pérdida ni aporte de calor.
  5. Supongamos que ponemos los dos kilogramos de agua del ejercicio 1 en una olla de acero inoxidable con la masa del ejercicio 2. Y les aportamos la suma del calor del resultado del ejercicio 1 y 2. ¿A qué temperatura llegaría el conjunto si como sabemos parten de una temperatura idéntica de 15 ºC?.

Metodología Didáctica:
Modelo de enseñanza: Enseñanza directiva. En este modelo se hace un entrenamiento de habilidades y destrezas: se muestra el procedimiento, se realiza una practica o ejercicio guiado y, después, una practica o ejercicios de forma autónoma.