Ciencias Físicas - 2º C.B.
Sugerencias didácticas
4. Definición de calor
Luego de haber logrado caracterizar al calor como una energía en tránsito, es conveniente presentar su definición. Por ser un concepto muy abstracto, es muy poco probable que los estudiantes lo deduzcan por sí mismos. Una definición rigurosa es: "cantidad que fluye a través de la frontera de un sistema debido a una diferencia de temperaturas entre el sistema y el medio. Fluye desde el punto de mayor temperatura hacia el de menor". Nótese que en la definición no se habla de energía. Algunos autores sostienen que la energía debe conservarse en una transformación cíclica y, por lo tanto, ni el calor ni el trabajo, son verdaderas "energías". Otros hablan de "energía en tránsito" para referirse al trabajo y al calor, y de "energía" para aquellas que se pueden almacenar dentro de los objetos y que se conservan en las transformaciones cíclicas. De todas maneras, es imposible realizar dicha distinción a nivel liceal; alcanza con recalcar que el calor es una energía que NO SE ALMACENA en los cuerpos sino que solamente existe como transferencia entre objetos a distinta temperatura.
Uno de los mayores inconvenientes que tiene la noción de calor radica en el nivel de abstracción. El estudiante no concibe (porque es muy abstracto y difícil para la edad en que se encuentra) que el calor solo exista en tránsito y no se almacene dentro de los objetos. En este sentido se recomiendan dos cosas; en primer lugar, no hablar del calor como una energía más sino aclarar que es una ENERGÍA EN TRÁNSITO. En segundo lugar, plantear la famosa analogía lluvia-calor como forma de ilustrar el concepto:
Lluvia | Calor |
---|---|
No es correcto decir que la lluvia está al principio en las nubes | No es correcto decir que el calor está al principio dentro del objeto a mayor temperatura |
No es correcto decir que la lluvia está al final sobre la superficie de la Tierra | No es correcto decir que el calor está al final dentro del objeto a menor temperatura |
La lluvia se transfiere de las nubes hacia la superficie de la Tierra; solo existe cuando se transmite, ni antes, ni después | El calor se transfiere desde el objeto que está a mayor temperatura al de menor temperatura; solo existe cuando se transmite, ni antes, ni después |
Cuadro 3 - Analogía lluvia-calor
Para reafirmar el concepto de calor como un cierto tipo de intercambio de energía, se deben proponer ejercicios sencillos, conceptuales, no numéricos, que impliquen la identificación clara de los sistemas involucrados y los límites por donde se transmite el calor.