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Cambios y formas de energía

Las Transformaciones energéticas

La energía se encuentra en constante transformación pasando de unas formas de energía a otras formas de energía. Por ejemplo, en un volcán la energía interna de las rocas fundidas puede transformarse en energía térmica produciendo gran cantidad de calor; las piedras lanzadas al aire y la lava en movimiento poseen energía mecánica; se produce la combustión de muchos materiales, liberando energía química; etc.

Por otra parte, el Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

ColiN00B. PixabayBombilla (Dominio público)

Tenemos multitud de ejemplos a nuestro alrededor que ponen de manifiesto estas transformaciones energéticas, es decir, cómo a partir de un tipo de energía, mediante un conjunto de transformaciones energéticas, se obtiene otra diferente.

Nuestro reto es investigar experimentalmente, mediante una simulación digital, las transformaciones energéticas que tienen lugar en diferentes sistemas.

Tarea: Investigando las transformaciones energéticas

Duración:
2 sesiones
Agrupamiento:
En grupo pequeño

En nuestra tarea vamos a investigar un sistema complejo en el que intervienen diferentes energías y transformaciones. Trabajamos en grupo. Cada grupo analizara un sistema de los posibles que se dan en la simulación. Los sistemas a investigar los propone el profesor o profesora dispuestos en cuatro sobres de diferentes colores. Una vez terminada la investigación cada grupo expondrá y explicara el sistema investigado.

En nuestra investigación utilizaremos la simulación de PHET: Cambios y formas de energía. En esta analizaremos las transformaciones energéticas en diferentes sistemas.

Pantallazo de la simulación
PHET Universidad de Colorado. Simulación: Formas y cambios de energía

En la simulación aparecen dos modos: Introducción y sistemas.

¡Empecemos a experimentar con la primera modalidad!

Actividad 1: Empezamos a experimentar 

Empezamos a entrenarnos para ver el funcionamiento de la simulación. Abrimos la simulación en introducción y vemos sus diferentes elementos:

Vemos que tenemos dos líquidos y dos sólidos para experimentar, realizamos el siguiente experimento:

Experimento 1: anotaremos en nuestros cuadernos, los experimentos realizados y las evidencias obtenidas:

Ponemos el agua encima de fuego, metemos el termómetro dentro del agua, manipulamos el mando calor-frio. ¿Qué pasará con la temperatura?

¿ Qué pasa con la energía?

Probamos con dos materiales a la vez, agua y aceite, enlazamos calentadores. 

¿Qué pasará con la temperatura?

Hipótesis:

Hipótesis:

Hipótesis:

Comprobación:

Comprobación:

Comprobación:

Experimento 2:

Ya estamos dispuestos a probar con otros materiales así que anotamos nuestros resultados, organizándolos en una tabla, y para ello tenemos en cuenta:

1.- Tipo de material

2.- Tiempos de medida

3.- Numero de símbolos de energía, retenidos en el material

4.- Temperatura que marca el termómetro, en diferentes tiempos

Un ejemplo de tabla para organizar los resultados puede ser la siguiente:

Tipo de material Tiempos de medida Temperatura del termómetro Energías acumuladas
Agua
Aceite
Ladrillo
Hierro

Actividad 2: Investigamos los sistemas

Entramos en la simulación en la modalidad sistemas y antes de realizar ninguna actividad, manipulamos los diferentes objetos para conocer su funcionamiento:

  • En la parte de debajo de la simulación, aparecen los objetos a elegir que están organizados en tres grupos (fuente, transformador y efecto).
  • En “símbolo de energía” aparecen los diferentes tipos de energía implicados tanto en la fuente como en el efecto.

 El profesor o profesora reparte 4 sobres con los sistemas a investigar:

  • Rojo- Grupo 1
  • Azul- Grupo 2
  • Verde- Grupo 3
  • Naranja- Grupo 4

Cada grupo abre su sobre. ¡Empezamos a investigar! :

 Para elaborar nuestra exposición tendremos en cuenta:

  1. Objetos implicados: esquema grafico
  2. ¿Qué tipos de energía aparecen en cada objeto?
  3. ¿Qué pasa con el termómetro?
  4. Si cambiamos la placa solar por la rueda, ¿qué pasa?, ¿por qué?
  5. ¿Cómo se transforman las energías?

Cada grupo analizara lo que ocurre en su sistema, organizará toda la información y al final, expondrá oralmente su sistema al resto de la clase con las conclusiones obtenidas.

Evaluación y reflexión

Una vez que hemos finalizado la tarea, es un buen momento para reflexionar en nuestro diario de aprendizaje. Algunas sugerencias pueden ser:

  • ¿Qué he aprendido?
  • ¿Qué me ha sorprendido más de todo el proceso? ¿Por qué?
  • ¿He cambiado alguna idea previa? ¿Cuál?
  • ¿Qué me ha resultado más difícil? ¿Por qué?

Evaluación

La tarea se evalúa con las siguientes escalas:

1.-Para evaluar emplearemos la siguiente escala de valoración para simulaciones digitales de ciencias ( descarga en formato editable)

ESCALA VALORACION SIMULACIONES DIGITALES

2.-La tarea se evalúa con la siguiente escala genérica de exposición oral en ciencias (descargar en formato editable)

ESCALA VALORACION EXPOSICION ORAL CIENCIAS