Cambios de energia interna por calor y temperatura.

El calor es la medida neta de la cantidad de energía que se transfieren de los sistemas puestos en contacto y que se encuentran a diferentes temperaturas; éste concepto (la temperatura) es una magnitud relacionada, mediante una proporcionalidad directa, con la energía cinética promedio que tienen las partículas de un material (átomos, moléculas, iones). Denominándose a la suma esa energía y la energía electromagnética de las partículas, como la energía interna de las partículas. Al disminuir la temperatura, la energía cinética microscópica de las partículas disminuye (y viceversa).
Para algunos estudiantes, el calor es lo que se siente o se percibe de un ambiente a altas temperaturas (que ellos denominan sofocante o caluroso). También piensan que el calor es la energía de los procesos a altas temperaturas y que ellos denominan como calientes, muy calientes, donde algo se quema; o lo que sentimos al acercarnos a un foco calorífico. Para la temperatura, indican que es lo que mide el estado del tiempo en un ambiente; lo que mide cuánto calor hace o tiene un cuerpo; lo que medimos en las personas que tienen fiebre; o lo que sentimos cuando hacemos ejercicio o practicamos algún deporte.
Todo lo anterior coincide con lo que expresan algunos investigadores que han estudiado el tema y de los que he podido consultar tenemos a la Doctora Driver (1988), quien explica que los estudiantes adolescentes consideran el calor como algo material, que se acumula en los cuerpos, hasta que por falta de espacio tiene que desplazarse a otro lugar del material que lo está acumulando. Que el frío es lo contrario del calor, y que el frío puede transferirse al igual que el calor. Otros autores como Vázquez Díaz (1987) y aquellos citados en su investigación, manifiestan algunas concepciones espontáneas de los estudiantes, los cuales explican que el calor no tiene magnitud física o esa magnitud es la temperatura; el calor está contenido en los cuerpos; calor y temperatura son conceptos no diferenciados; el frío es la ausencia de calor, o lo contrario de éste. Este mismo autor explica que el tema del calor es un concepto complejo, por lo que se espera que su aprendizaje “resulte bastante difícil”.
Objetivos específicos de esta unidad didáctica:

• Reconocer que en los cambios o transformaciones en diversos fenómenos naturales, o aquellos en que los seres humanos provocan, están implicadas las transformaciones y transferencias de diversas formas de energías.
• Identificar las diversas formas de energías con sus respectivos nombres y las fuentes de las cuales se originan.
• Demostrar que existen cambios o transformaciones que ocurren a bajas y altas temperaturas.
• Explicar los conceptos de partículas (átomos, iones, moléculas), energía interna, energía cinética microscópica, energía potencial electromagnética microscópica.
• Relacionar los cambios y transformaciones macroscópicos de la energía, con cambios y transformaciones que ocurren a nivel microscópico en los sistemas materiales.