Semana15 martes SESIÓN 43	Unidad 3. Energía: fenómenos térmicos, tecnología y sociedad
contenido temático	2 Energía: su transformación, aprovechamiento y degradación • Entropía e irreversibilidad.

 

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales • Conoce la interpretación estadística de la entropía y su relación con la irreversibilidad de los procesos en la naturaleza. N1. Procedimentales: ·       Conoce las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica. ·       Manejo de material  y equipo de laboratorio. ·       Presentación en equipo Actitudinales ·        Puntualidad, respeto, responsabilidad, tolerancia, solidaridad y actitud crítica.
Materiales generales	De laboratorio: -          Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro. De proyección: -          Pizarrón, gis, borrador -          Proyector de acetatos De computo: -          PC, y proyector tipo cañón -          Programas:  Gmail, Googledocs. Didáctico: Resumen escrito, en documento electrónico.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo a su Planeación de clase presenta lo siguiente: Preguntas ¿Qué es un proceso termodinámico reversible? ¿Cómo se enuncio Clausius la 2ª. Ley de la Termodinámica? ¿Cuál es el enunciado de la 2ª. Ley de la Termodinámica de Kelvin y Planck? ¿Cuál es el funcionamiento de un refrigerador? ¿Cuál sería una conclusión general de la 2a. Ley de la termodinámica? ¿En qué consiste un proceso termodinámico irreversible? Equipo 6 2 5 4 3 1 Respuesta Un proceso reversible se define como un proceso que se puede invertir sin dejar ningún rastro en los alrededores. Es decir, tanto el sistema como los alrededores vuelven a sus estados iniciales una vez  finalizado el proceso. Es imposible construir una maquina cíclica, que no tenga otro efecto que transferir calor continuamente de un cuerpo hacia otro, que se encuentre a una temperatura mas elevada. Expresa que la cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse en el tiempo Los refrigeradores trabajan como un frigorífico (un líquido que evapora a baja temperatura o bien un gas licuado, como por ejemplo , cloruro etílico y los Freones). Podemos concluir que se necesita trabajo que genere flujo para que el calor fluya desde una temperatura fría a uno más caliente ya que la energía no fluye espontáneamente hacia uno que cuenta con una temperatura mas alta. Isobárico: Proceso a presión constante, como el volumen aumenta si se realiza trabajo, por lo cual, el calor suministrado se utiliza para producir el aumento de la energía interna y producirse trabajo. Isotérmico: Proceso a temperatura constante,es decir el trabajo debe ser igual al calor que absorbe el sistema, por lo que la energía interna permanece constante.   La Segunda Ley Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo”. Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.   FASE DE DESARROLLO   Siendo que la termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo, te sugeriría lisa y llanamente que lleves una olla a presión, la llenas de agua y la pones a hervir. https://sites.google.com/site/elrincondelafisicaylaquimica/maquinas-termicas Al comenzar a salir el vapor concentrado en chorros potentes, le colocas una hélice hecha con madera o papel, que la haga girar, y explicas que a esa hélice o paleta puede ir conectada una rueda, o un generador de corriente, o cualquier otro elemento que aproveche ese movimiento. FASE DE CIERRE    Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la 2ª. Ley de la Termodinámica.                     Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista de MOODLE.  Actividad Extra clase: Los alumnos: Ø  Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. Ø  Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, Ø  Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,   Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.     Contenido: -           Resumen de la indagación bibliográfica. -          Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.

Semana15 jueves SESIÓN 43	2ª. Ley de la Termodinámica
contenido temático	Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica.

 

 

Aprendizajes esperados del grupo	Conceptuales ·                Sistema físico térmico, donde intervienen los factores de la 2ª Ley de la termodinámica. Procedimentales: ·                Conoce las implicaciones de la segunda ley de la termodinámica. ·                Manejo de material  y equipo de laboratorio. ·                Presentación en equipo Actitudinales ·                Confianza, cooperación, responsabilidad respeto y tolerancia.
Materiales generales	De laboratorio: Parrilla eléctrica, dos vasos de precipitados de 250 ml, termómetro. De proyección: Pizarrón, gis, borrador Proyector de acetatos De computo: PC, y proyector tipo cañón Programas:  Gmail, Googledocs. Didáctico: Resumen escrito, en documento electrónico.
Desarrollo del proceso	FASE DE APERTURA El Profesor de acuerdo con su Planeación de clase presenta lo siguiente:   Preguntas ¿Qué es un proceso de Ciclo de Otto? ¿En qué consiste un proceso termodinámico de Bomba de Calor? ¿Cómo funciona un Motor Diesel? ¿Cuál es el enunciado de la del Diagrama PV ? ¿Cuál es el funcionamiento del Ciclo de Carnot? ¿Cuál sería una conclusión general de un motor termico? Equipo 1 3 5 4 6 2 Respuesta En el ciclo de Otto, el fluido de trabajo es una mezcla de aire y gasolina que experimenta una serie de transformaciones (seis etapas, aunque el trabajo realizado en dos de ellas se cancela) en el interior de un cilindro provisto de un pistón. La bomba de calor es una máquina térmica que toma calor de un espacio frío y lo transfiere a otro más caliente gracias a un trabajo aportado desde el exterior, es decir, hace lo mismo exactamente que la máquina frigorífica, lo único que cambia es el objetivo.   El motor diesel es un motor térmico que tiene alternativa que se produce por la auto-ignición del combustible debido a altas temperaturas derivadas de la alta relación de compresión que posee, según el principio del ciclo Diesel. Se diferencia del motor de gasolina en utilizar como combustible gasóleo/gas-oíl o aceites pesados derivados del petróleo, como también aceites naturales como el aceite de girasol, Además es muy eficiente en términos termodinámicos; los mejores y más desarrollados llegan a alcanzar un valor entre 45% y 55% de eficiencia. En termodinámica, se conoce como diagrama p-v​​ (o simplemente diagrama PV) al diagrama que refleja la presión en el eje de ordenadas y el volumen en el eje de abscisas. El ciclo de Carnot es un ciclo termodinámico que se produce en un equipo o máquina cuando trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q1 de una fuente de mayor temperatura y cediendo un calor Q2 a la de menor temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento de este ciclo viene definido por: {\displaystyle \eta =1-{\frac {T_{2}}{T_{1}}}} ŋŋ=1- Un motor térmico es una máquina térmica que transforma calor en trabajo mecánico​ por medio del aprovechamiento del gradiente de temperatura entre una fuente de calor (foco caliente) y un sumidero de calor (foco frío)   La Segunda Ley Por último, vamos a ver el contenido de la segunda ley de la termodinámica. En términos más o menos sencillos diría lo siguiente: "No existe un proceso cuyo único resultado sea la absorción de calor de una fuente y la conversión íntegra de este calor en trabajo”. Este principio (Principio de Kelvin-Planck) nació del estudio del rendimiento de máquinas y mejoramiento tecnológico de las mismas. Si este principio no fuera cierto, se podría hacer funcionar una central térmica tomando el calor del medio ambiente; aparentemente no habría ninguna contradicción, pues el medio ambiente contiene una cierta cantidad de energía interna, pero debemos señalar dos cosas: primero, la segunda ley de la termodinámica no es una consecuencia de la primera, sino una ley independiente; segundo, la segunda ley nos habla de las restricciones que existen al utilizar la energía en diferentes procesos, en nuestro caso, en una central térmica. No existe una máquina que utilice energía interna de una sola fuente de calor.   FASE DE DESARROLLO http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/segundo/segundo.htm Siendo que la termodinámica es la rama de la física que estudia la energía, la transformación entre sus distintas manifestaciones, como el calor, y su capacidad para producir un trabajo, te sugeriría lisa y llanamente que lleves una olla a presión, la llena de agua y la pones a hervir. Al comenzar a salir el vapor concentrado en chorros potentes, le colocas una hélice hecha con madera o papel, que la haga girar, y explicas que a esa hélice o paleta puede ir conectada una rueda, o un generador de corriente, o cualquier otro elemento que aproveche ese movimiento. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/Heatengcon.html#c1     FASE DE CIERRE     Al final de las presentaciones se lleva a cabo una discusión extensa, en la clase, de lo  que se aprendió. Para generar una conclusión grupal relativa a la 2ª. Ley de la Termodinámica.                      Revisa el trabajo a cada alumno y lo registra en la lista.   Actividad Extra clase: Los alumnos: ·       Elaboraran su informe,  para registrar sus resultados en su Blog. ·       Indagaran los temas siguientes de acuerdo al cronograma, y los depositaran en su Blog personal en la cual contendrá su información, ·       Los integrantes de cada equipo, se comunicaran la información indagada y la procesaran en Googledocs,  Analizaran y sintetizaran los resultados, para presentarla al Profesor en la siguiente sesión.
evaluación	El profesor revisara el Informe de la actividad depositado en el Blog personal.    Contenido: Resumen de la indagación bibliográfica. Informe de las actividades en el Aula-laboratorio.