¡Descarga Transferencia de Energía Térmica: Conducción, Convección y Radiación y más Resúmenes en PDF de Matemáticas solo en Docsity!
COBACH BC Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California 37
P 2°. semestre FORMACIÓN FUNDAMENTAL
Descripción de la progresión
Verás que las diversas formas de energía se transfieren entre sí y dentro de los sistemas mediante diferentes procesos y mecanismos. Comprender cómo se mueve y se transforma la energía es fundamental para comprender el funcionamiento del universo y para el desarrollo de tecnologías más eficientes y sostenibles.
La energía se puede transferir de distintas formas y
entre objetos o sistemas, así como al interior de ellos.
CONCEPTOS TRANSVERSALES METAS DE APRENDIZAJE
CT1. Patrones. CT2. Causa y efecto. CT3. Medición. CT4. Sistemas. CT5. Flujos y ciclos de la materia y la energía. CT6. Estructura y función. CT7. Estabilidad y cambio.
M1. Comprende que la energía puede ser transferida de un objeto en movimiento a otro objeto cuando colisionan. M2. Identifica las formas de transferencia de energía (conducción, convección y radiación). M3. Concibe que la energía fluya de los objetos o sistemas de mayor temperatura a los de menor temperatura. M4. Identifica que los cuerpos emiten y absorben energía por radiación. Contenidos específicos de la progresión
3.1. Transferencia de energía térmica 3.1.1 Concepto de conducción 3.1.2 Concepto de convección 3.1.3 Concepto de radiación
- Radiación ionizante
- Radiación no ionizante
- Radiación natural
- Radiación artificial
PROGRESIÓN 3
38 PROGRESIÓN 3
Conservación de la Energía y sus Interacciones con la Materia
ACTIVIDAD Diagnóstico
Instrucciones: Contesta las siguientes preguntas:
- ¿Cómo se transfiere el calor entre los cuerpos?
- ¿Cómo se define el calor?
- ¿Cómo influye la temperatura de un cuerpo en la transferencia de calor?
___________________________________________________________________
_______________________________________________________________ ____
- ¿Cuándo deja de fluir el calor de un cuerpo a otro?
- ¿Cómo se llaman los tres mecanismos de transferencia de calor?
- Escribe debajo de cada imagen el mecanismo de transferencia de calor.
- Busca 8 ejemplos que incluyan imágenes donde observes la transferencia de ener- gía y escribe debajo de cada imagen el mecanismo de transferencia.
40 PROGRESIÓN 3
Conservación de la Energía y sus Interacciones con la Materia
ACTIVIDAD
Elabora una lista en tu cuaderno con 15 ejemplos de fenómenos cotidianos donde se presente la transferencia de calor (conducción, convección y radiación), 5 ejemplos de cada uno.
Ejemplos que existen en la vida cotidiana sobre los tipos de radiación ionizante y no ionizante.
Radiación ionizante:
- Rayos X industriales para inspección de materiales.
- Rayos gamma en aplicaciones industriales, como la esterilización de alimentos.
- Radiación alfa emitida por el uranio en la desintegración radiactiva.
- Radiación beta proveniente de fuentes radiactivas.
- Radiación cósmica que llega desde el espacio.
- Radiación de neutrones en reactores nucleares.
- Radiación de partículas alfa, beta y gamma en la medicina nuclear.
- Radiación de partículas cósmicas en altitudes elevadas.
- Radiación proveniente de accidentes nucleares como el de Chernóbil.
- Radiación de partículas alfa, beta y gamma en experimentos científicos.
Radiación no ionizante:
- Luz visible natural del sol.
- Microondas utilizadas en hornos domésticos.
- Ondas de radio para transmisión de señales.
- Infrarrojos utilizados en dispositivos de visión nocturna.
- Ondas de televisión para la transmisión de programas.
- Luz ultravioleta (UV) de lámparas fluorescentes.
- Láseres utilizados en aplicaciones médicas y de comunicación.
- Luz infrarroja utilizada en controles remotos.
- Ondas de radiofrecuencia empleadas en dispositivos Bluetooth.
- Campos electromagnéticos de baja frecuencia generados por dispositivos eléctricos.
COBACH BC Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California 41
P
2°. semestre FORMACIÓN FUNDAMENTAL
ACTIVIDAD Diferencias entre radiación
ionizante y no ionizante
Objetivo: Comprender las diferencias entre radiación ionizante y no ionizante.
Instrucciones: Formen equipos como el docente lo indique, una vez integrados, el docente repartirá tarjetas a cada equipo con ejemplos de radiación ionizante y no ionizante, clasifica cada tarjeta según corresponda, presenten sus clasificaciones ante el grupo y expliquen el porqué de las mismas.
ACTIVIDAD (^) Efectos de la radiación
Objetivo: Comprender los efectos de la radiación ionizante y no ionizante.
Instrucciones: En binas, investiguen un ejemplo específico de radiación ionizante o no ionizante y sus efectos en humanos o en el entorno. Presenten su ejemplo y sus conclusiones sobre los efectos observados.
Radioactividad
La radioactividad está en diversas áreas, tiene distintas características y se clasiifica de diferentes formas. A continuación abordaremos temas sobre radioactividad natural y artificial, haciendo énfasis en sus usos prácticos.
¿Qué es la radioactividad?
Son las partículas emitidas por un núcleo atómico debido a una posible inestabilidad en éste.
Radiaciones ionizantes de origen natural.
La radiación ionizante forma parte de nuestra vida cotidiana, ya que es un agente natural con el que convivimos. Es más, como dijo Eric J.Hall, Profesor de la Universidad de Columbia (Nueva York): “La vida en la tierra se ha desarrollado en presencia de radiación. No es nada nuevo, inventado por el hombre. La radiación siempre ha estado aquí”.
La radiación ionizante natural (o de fondo) puede tener orígenes muy diversos: los rayos cósmicos, la tierra, el cuerpo humano o el aire que respiramos.
COBACH BC Colegio de Bachilleres del Estado de Baja California 43
P 2°. semestre FORMACIÓN FUNDAMENTAL
La cantidad de radón emanada del suelo varía en función del tipo de suelo, en concreto depende del contenido de uranio que tenga. En el granito hay cuarzo, mica y feldespato, pero también hay otros elementos en menor cantidad, entre ellos uranio. El uranio natural U-238 (no debe confundirse con el U-235, que usan las centrales nucleares) se puede convertir en radio (como descubrió el matrimonio Curie) y éste libera radón. Por tanto, en los terrenos con mayor cantidad de granito habrá más producción de gas radón, como por ejemplo en la Sierra de Guadarrama del Sistema Central.
El radón es el responsable de casi la mitad de las dosis de radiación natural total que recibimos.
Y nuestro cuerpo...también es radiactivo
Los materiales radiactivos naturales existentes en la corteza terrestre son absorbidos por las plantas y los animales y se disuelven en el agua. Por tanto los alimentos y líquidos que ingerimos contienen cantidades variables, aunque pequeñas, de isótopos radiactivos. Algunos alimentos contienen más radiactividad que otros y las personas que toman grandes cantidades de ellos pueden recibir por tanto mayor dosis. Estos alimentos incluyen nueces de Brasil, té, café y pan. Esto no significa que deban evitarse estos alimentos ya que la dosis resultante es muy pequeña y no hay evidencia de riesgo para la salud. En realidad una dieta basada en una radiactividad mínima representaría un riesgo mucho mayor debido a una nutrición inadecuada.
Los principales radionucleidos en nuestro organismo son el carbono 14 (C-14), el tritio (H-3), y el potasio 40 (K-40). El K-40 aporta una dosis de radiación de unos 0,2 mSv/año.(“dosis efectiva” millisievert: mSv).
A la radiación ionizante de origen natural, anteriormente mencionada, se le ha sumado la radiación ionizante artificial que el ser humano aprendió a producir para satisfacer sus necesidades e intereses. Ambas radiaciones, natural y artificial, se comportan de la misma forma.
Las radiaciones ionizantes tienen muchas aplicaciones beneficiosas para el hombre en áreas tan distintas como la medicina, la conservación del medio ambiente, la industria, agroalimentación, la erradicación de plagas de insectos y la producción de energía. Estas aplicaciones de las radiaciones ionizantes son descritas con más detalle en otros temas de esta unidad didáctica.
Las fuentes artificiales de radiaciones ionizantes pueden ser controladas más eficazmente que las fuentes naturales y de este control se encarga la protección radiológica.
Fig. 2
Fig. 3
Conservación de la Energía y sus Interacciones con la Materia
44 PROGRESIÓN 3
Conservación de la Energía y sus Interacciones con la Materia
ACTIVIDAD Atravesando la materia
Investiga y contesta las siguientes preguntas:
- ¿Por qué el técnico se viste con un “delantal o chaleco” antes de realizar la radiografía?
- ¿Qué señalización de protección radiológica aparece en la sala donde se realizan radiografías?
- ¿Qué material es más eficaz como blindaje para los rayos X?
- ¿Qué material se emplea como blindaje frente a los neutrones?
- ¿Hay algún riesgo de irradiación una vez que se apaga el equipo de rayos X?
- ¿Podría producirse una contaminación radioactiva como consecuencia de una prueba de rayos X?
