Arbeitsblatt

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¿Cómo funciona una olla a presión? (Tarea)

Hoja de trabajo:
La tarea de averiguar cómo funciona una olla a presión está empaquetada en una escena de contexto.

Es llevada a la formulación de la tarea en una pequeña historia. Los alumnos deben averiguar por qué una olla a presión puede representar ventajas particulares cuando se cocina en elevaciones mayores. El diagrama de fases del agua sirve como ayuda.
Las ayudas escalonadas para responder a esta tarea se encuentran bajo "¿Cómo funciona una olla a presión? (Ayudas)? en el portal de medios didácticos de la Siemens Stiftung.
Las aclaraciones sobre el experimento para profesores y profesoras se encuentran en "¿Cómo funciona una olla a presión? (Instrucción para los profesores)?.

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Energía de excitación de una molécula de agua

Diagrama:
El agua puede absorber energía térmica como vibraciones o movimiento de sus moléculas. Este contenido de energía depende del estado físico: el vapor contiene más energía que el agua líquida, por ejemplo.


El material que nos rodea adopta estados físicos diferentes según la presión y la temperatura (en Kelvin): sólido, líquido o gaseoso. Esto también es pertinente al agua: durante un cambio de fase de sólido a líquido y de líquido a gas, respectivamente, la energía de las moléculas de agua aumenta sin un aumento de temperatura: el diagrama del agua muestra mesetas. Los valores de estas mesetas son aproximadamente 6 kJ/mol (calor de fusión) y 40,7 kJ/mol (calor de vaporización) respectivamente.

Información e ideas:
Ideal para explicar el equilibrio de fases.

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A2 Almacenar calor (Instrucción para los alumnos)

Guía del experimento:
Instrucciones detalladas y preguntas para alumnos y alumnas de cara a la realización del experimento "A2 Almacenar calor - Del depósito de agua a la fundición de sal?. Consta de cuatro experimentos parciales.


El experimento consta de cuatro experimentos parciales:
· El agua para almacenar el calor - No sólo el té se enfría
· El agua para almacenar de forma eficaz el calor - El agua puede permanecer durante más tiempo caliente, al...
· El calor para los dedos fríos - ¿Sirve el cojín térmico para almacenar el calor?
· La forma de almacenar el calor del cojín térmico - Una sal a veces sólida y a veces líquida

Para cada experimento parcial, los alumnos y alumnas obtienen en primer lugar un resumen de los materiales empleados, así como indicaciones de seguridad. A esto le sigue una guía paso a paso detallada sobre el modo de realizar el experimento. Una vez realizado, se invita a los alumnos y alumnas a que apunten sus observaciones. A partir de preguntas concretas se pasa a la evaluación de los resultados del experimento. Por último se plantean preguntas para profundizar en el experimento.

Notas:
· Observe las indicaciones de seguridad incluidas en las instrucciones, así como las normas de seguridad vigentes en el colegio y coméntelos con las alumnas y alumnos.
· Esta instrucción para los alumnos también está disponible en formato MS-Word.

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El principio de evaporación (respuestas)

Hoja de respuestas:
Para la hoja de trabajo del mismo nombre.

Información e ideas:
Más información pormenorizada disponible en la hoja de trabajo relacionada "El principio de evaporación?, disponible en el portal de medios didácticos de la Siemens Stiftung.

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Principio de un refrigerador de arcilla

Diagrama esquemático:
Se muestra esquemáticamente el proceso de evaporación que tiene lugar en la superficie de un refrigerador cerámico.

El refrigerador cerámico de arcilla cocida se mantuvo a remojo en agua fría y luego se extrajo. Los poros de la cerámica se llenaron de agua. Si ahora se introduce una botella de bebida fría, esta se mantendrá fría durante bastante tiempo dentro del refrigerador cerámico aunque afuera haga calor. La evaporación de agua por los poros del refrigerador cerámico hace que se extraiga continuamente calor del aire presente en el interior del recipiente de arcilla (calor de evaporación y un poco de calor de adsorción). De esta forma se mantiene frío el aire en el interior del recipiente de arcilla, así como la botella que contiene.

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Diagrama de fases del agua

Diagrama:
Diagrama P vs. T del agua pura. Las líneas indican a qué temperatura y a qué presión coexisten en equilibrio las fases sólida, líquida y gaseosa. Solamente en el punto triple coexisten en equilibrio las tres fases; en otros puntos solo lo hacen un máximo de dos.

El diagrama, aparte de las curvas de equilibrio (curva de fusión, curva de sublimación, curva de vaporización), contiene también las indicaciones de presión y temperatura para el punto de fusión, el punto de ebullición, el punto triple y el punto crítico.
Atención: Los ejes del diagrama no están dibujados a escala.

Información e ideas:
En este diagrama se observa también la llamada "anomalía del agua" (que en estado sólido es menos densa que en estado líquido): la curva de fusión presenta por ello una pendiente negativa. El motivo del comportamiento anómalo de la densidad del agua son los enlaces por puente de hidrógeno.

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A4 El calor de evaporación (Instrucción para los alumnos)

Guía del experimento:
Instrucciones detalladas y preguntas para alumnos y alumnas de cara a la realización del experimento "A4 El calor de evaporación - Así se enfría con calor?. Consta de dos experimentos parciales.



El experimento consta de dos experimentos parciales:
· ¿Por qué se siente frío al tener la ropa mojada?
· ¿Cómo se enfría un disco de algodón mojado?

Para cada experimento parcial, los alumnos y alumnas obtienen en primer lugar un resumen de los materiales empleados, así como indicaciones de seguridad. A esto le sigue una guía paso a paso detallada sobre el modo de realizar el experimento. Una vez realizado, se invita a los alumnos y alumnas a que apunten sus observaciones. A partir de preguntas concretas se pasa a la evaluación de los resultados del experimento. Por último se plantean preguntas para profundizar en el experimento.

Notas:
· Observe las indicaciones de seguridad incluidas en las instrucciones, así como las normas de seguridad vigentes en el colegio y coméntelos con las alumnas y alumnos.
· Esta instrucción para los alumnos también está disponible en formato MS-Word.

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A2 Almacenar calor (Instrucción para los profesores)

Guía del experimento:
Información general e indicaciones prácticas sobre la realización del experimento "A2 Almacenar calor - Del depósito de agua a la fundición de sal?. Consta de cuatro experimentos parciales.


El experimento consta de cuatro experimentos parciales:
· El agua para almacenar el calor - No sólo el té se enfría
· El agua para almacenar de forma eficaz el calor - El agua puede permanecer durante más tiempo caliente, al...
· El calor para los dedos fríos - ¿Sirve el cojín térmico para almacenar el calor?
· La forma de almacenar el calor del cojín térmico - Una sal a veces sólida y a veces líquida

Los aparatos y materiales alcanzan para realizar los experimentos en ocho grupos de alumnos a
la vez. Si se realizan todos los experimentos parciales según el orden propuesto se crea una base
para tener una unidad lectiva sobre el tema del calor, el almacenamiento del calor, la temperatura,
el cambio de fase (estado físico o de agregación), el calor de fundición y el calor latente.

Notas:
· Observe las indicaciones de seguridad incluidas en las instrucciones, así como las normas de seguridad vigentes en el colegio.
· Todos los materiales indicados en las instrucciones deberán adquirirse directamente de fuentes comerciales.

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¿Cómo funciona la "liofilización?? (Ayudas)

Ayudas escalonadas:
Las seis herramientas y respuestas a la misma hoja de trabajo preparadas para ser impresas. La última ayuda contiene la solución completa.

El trabajar con ayudas escalonadas también permite a los alumnos menos avanzados desarrollar una solución de forma independiente y por lo tanto alcanzar un sentido de logro y una experiencia de aprendizaje. En la misma hoja de trabajo se dan ayudas en cuanto a contenido y estrategias de aprendizaje para la resolución de la tarea.

Indicaciones e ideas:
Incluso los alumnos que no han tomado ayudas para resolver la tarea deben leer la última ayuda con la solución completa para comparar sus resultados.
Las ayudas vienen preparadas en las tareas listas, de tal modo que se pueden imprimir directamente por ambos lados. Otras indicaciones sobre cómo utilizar las ayudas se encuentran recogidas en el método didáctico "Tareas con las ayudas escalonadas - Introducción?, que está disponible en el portal de medios didácticos.

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A4 El calor de evaporación (respuestas)

Hoja de respuestas:
Del mismo nombre que Instrucciones de experimentación para alumnos.

La hoja de respuestas contiene respuestas modelo a todas las preguntas que se hacen en las instrucciones de experimentación para estudiantes. Las respuestas son normalmente muy cortas, a menudo no más de unas pocas palabras. ¡Dependiendo del objetivo de aprendizaje, necesitarán ser complementadas y fortalecidas por medio de investigación adicional en libros de texto y, si es necesario, en Internet!
Asimismo se analizarán las clasificaciones de los parciales individuales, pero sólo allí donde pudieran presentarse dificultades según lo demuestre la experiencia.
Para información adicional consulte las correspondientes instrucciones para experimentación "A4 El calor de evaporación (Instrucción para los alumnos)?, que están disponible en el portal de medios de la Siemens Stiftung.