UNITÀ DI APPRENDIMENTO II° QUADRIMESTRE SCUOLE … · IL TEMPO PASSA…IL MONDO GIRA...

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LABORATORIO DE ESTADO SÓLIDO 3.1 PRÁCTICA 3 CAPACIDAD CALORÍFICA DE UN SÓLIDO 1.- INTRODUCCIÓN: 1.1 Modelo de Debye Llamamos capacidad calorífica de un sólido al calor necesario para elevar en un grado la temperatura de una determinada cantidad de material (se mide en Joule/ºC o J/K): T Q = C δ δ [6.1] Es frecuente utilizar la capacidad calorífica molar (J/ºC mol o J/ K mol), en la que la cantidad de materia considerada es un mol, mientras que en la definición de calor específico se suprime la dependencia con la masa total involucrada (J/ ºC kg o J/ K kg). La capacidad calorífica de cada material depende de la existencia en dicho material de mecanismos de acumulación de energía, a través de la excitación de vibraciones de los átomos o de la excitación de electrones a los niveles superiores de energía. En la mayor parte de los sólidos (con excepción de los metales a muy baja temperatura) la capacidad calorífica está determinada esencialmente por la energía que puede acumular el sólido en forma de vibraciones de los átomos que lo componen, en torno a sus posiciones de equilibrio. En la teoría clásica de los calores específicos, la energía media a una temperatura dada se calcula teniendo en cuenta todas las energías posibles y calculando el valor promedio mediante la estadística de Boltzmann. Al hacer el cálculo de la energía media se llega a la conclusión de que, a cada grado de libertad de las partículas del sistema le corresponde una energía media k B T/2 (este es el llamado principio de equipartición de la energía). Así, en los gases monoatómicos, donde cada partícula tiene tres grados de libertad, la energía media por partícula sería 3k B T/2. La energía interna por mol sería: T k 2 3 N = U(T) B A [6.2] donde N A es el número de Avogadro, y, en consecuencia, la capacidad calorífica molar sería C=(3/2)k B N A . En un sólido, si se consideran las vibraciones independientes de los átomos, todos con la misma frecuencia y considerando tres grados de libertad, se obtiene una energía molar promedio de valor 3N A k B T, de la que se deduce un calor específico molar de 3N A k B =3R. En 1819 Dulong y Petit descubrieron que la mayor parte de los sólidos presentaban una capacidad calorífica molar a temperatura ambiente de aproximadamente 25 J/mol K. Dicho valor coincidía con el predicho por el modelo anterior, lo cual supuso un triunfo de la teoría cinética clásica. Sin embargo, pronto se observaron desviaciones a temperaturas más bajas, y se constató que dicha constante constituía en realidad un límite superior: por debajo de cierta temperatura característica de cada sólido, llamada temperatura de Debye (θ D ), la capacidad calorífica disminuye y tiende a cero proporcionalmente al cubo de la temperatura para las temperaturas próximas a cero, como muestra la figura 6.1. Según del modelo de Debye (1912), el origen de este comportamiento hay que buscarlo tanto en la estadística cuántica, a la que obedece la excitación de las vibraciones de un sólido, como en el hecho de que dichas vibraciones, como hemos visto en la práctica correspondiente, se distribuyen en modos (acústicos y ópticos). En la aproximación de Debye se considera válida la relación de C Altas T, C3R Comportamiento real θ D T Figura 6.1 bajas T, CAT 3

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ISTITUTO COMPRENSIVO N° 5 “SANTA LUCIA”

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UNITÀ DI APPRENDIMENTO II° QUADRIMESTRE

SCUOLE PRIMARIE

CLASSI SECONDE

UNITA’ DI APPRENDIMENTO

Denominazione IL TEMPO PASSA…IL MONDO GIRA

Compito-prodotto REALIZZAZIONE DI UN CARTELLONE E/O VIDEO E/O MANUFATTI.

Competenze mirate

Comuni/cittadinanza

1 Comunicazione nella madrelingua

Esprimere pensieri, fatti e sentimenti in forma orale e scritta in modo semplice individualmente e/o collettivamente

2 Competenze in lingua straniera

Comprendere ed utilizzare vocaboli relativi al tempo. 3 Competenza matematica

Usare modelli matematici: di pensiero logico e spaziale e presentare schemi grafici e rappresentazioni.

4 Competenza in campo scientifico e tecnologico

Comprendere ed osservare i cambiamenti legati al tempo che scorre

5 Competenze sociali e civiche

Partecipare in modo attivo e costruttivo alla vita sociale. 6 Consapevolezza ed espressione culturale

Esprimere in modo creativo esperienze ed emozioni.

Abilità Conoscenze

1 Comunicazione nella madre lingua 1) Ascoltare e comprendere messaggi verbali 2) Leggere e comprendere brevi testi. 3) Scrivere semplici testi in modo guidato. 4) Scrivere sotto dettatura curando in modo particolare

l’ortografia.

Comunicazione nella madre lingua 1) Ascolto e comprensione di conversazioni relative

all’argomento affrontato. 2) Lettura di testi. 3) Scrittura di semplici testi.

2 Comunicazione in lingua straniera 1) Conoscere ed utilizzare vocaboli inerenti al tempo.

Comunicazione in lingua straniera 1) Comprensione e memorizzazione di vocaboli

3 Competenze di base in matematica 1) Rappresentare relazioni e dati con diagrammi, schemi e

tabelle. 2) Individuare il criterio di una classificazione, misurare

grandezze utilizzando unità arbitrarie 3) Conoscere con sicurezza le tabelline della moltiplicazione

fino a dieci 4) Misurare la grandezza utilizzando sia unità arbitrarie sia unità

e strumenti convenzionali.

Competenze di base in matematica 1) Tabelle, schemi, grafici 2) Rappresentazioni di semplici situazioni problematiche. 3) Tabelline. 4) Misura del tempo con conoscenza dell’orologio.

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ISTITUTO COMPRENSIVO N° 5 “SANTA LUCIA”

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UNITA’ DI APPRENDIMENTO

4 Competenze in campo scientifico e tecnologico. 1) Realizzare un oggetto descrivendo e documentando la

sequenza delle operazioni.

Competenze in campo scientifico e tecnologico 1) Costruire clessidra, e/o meridiana, e/o orologio.

5 Competenze sociali e civiche 1) Riconoscere relazioni di successione, di contemporaneità,

durata, periodi e cicli temporali, mutamenti in fenomeni ed esperienze.

2) Comprendere le funzioni e l’uso degli strumenti convenzionali per la misurazione e la rappresentazione del tempo.

Competenze sociali e civiche 1) Concetto di :

Ciclicità

Successione

Durata

Osservazione dei fenomeni e dei mutamenti stagionali.

2) Storia della misurazione del tempo.

6 Consapevolezza ed espressione culturale 1) Sperimentare strumenti e tecniche diverse per realizzare

prodotti grafici, plastici, pittorici.. 2) Ascoltare, eseguire collettivamente brani musicali.

Consapevolezza ed espressione culturale 1) Esecuzione di disegni e manufatti con materiali e tecniche

diverse. 2) Ascolto ed esecuzione di semplici brani musicali.

Utenti destinatari Alunni di classe SECONDA scuola Primaria

Prerequisiti E’ consapevole che il tempo storico è misurabile

Fase di applicazione Secondo quadrimestre

Tempi Da febbraio a maggio

Esperienze attivate Conversazione Lettura Dettati Auto dettati Disegni Poesie, filastrocche Confronti di quantità Algoritmi Tabelle Grafici Situazioni problematiche Realizzazione di manufatti Canti Uso di strumenti musicali Uso di materiali riciclati

Metodologia Lezioni frontali Lavori individuali e in piccoli gruppi. Esperienze all’aperto

Risorse umane

interne

esterne

Interne: Risorse umane interne: insegnanti.

Strumenti Testi in uso Cartelloni murali Materiali di disegno Materiai strutturato e non Cd Fotocopie Macchina fotografica

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ISTITUTO COMPRENSIVO N° 5 “SANTA LUCIA”

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UNITA’ DI APPRENDIMENTO

Valutazione Osservazione in itinere Verifiche predisposte scritte/orali

LA CONSEGNA AI BAMBINI / ALUNNI

CONSEGNA AI BAMBINI / ALUNNI

Titolo UdA:

IL TEMPO PASSA…IL MONDO GIRA Cosa si chiede di fare:

OSSERVARE, ASCOLTARE CON INTERESSE

CONFRONTARE

RIFLETTERE SU QUANTO APPRESO

ESEGUIRE MANUFATTI E SEMPLICI ATTIVITA’ PRATICHE

UTILIZZARE CIO’ CHE HA IMPARATO

LEGGERE L’OROLOGIO In che modo:

INDIVIDUALMENTE

IN GRUPPO

SEGUENDO LE INFORMAZIONI DELL’INSEGNANTE Quali prodotti:

ELABORATI SUL QUADERNO

CARTELLONI /DISEGNI

MANUFATTI Che senso ha (a cosa serve, per quali apprendimenti):

IMPARERAI AD OSSERVARE MEGLIO CIO’ CHE TI CIRCONDA, A LAVORARE IN GRUPPO E DA SOLO

IMPARERAI A CONOSCERE E USARE L’OROLOGIO. Tempi:

DA FEBBRAIO A MAGGIO Risorse (strumenti, consulenze, opportunità…):

SARAI COINVOLTO CON ALTRI BAMBINI IN ATTIVITA’ VARIE RELATIVE ALL’ARGOMENTO

MATERIALE DA DISEGNO Criteri di valutazione:

Capacità di ascoltare

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Capacità di intervenire adeguatamente

Capacità di organizzare e presentare con ordine un lavoro

Conoscenze ed abilità sulle verifiche disciplinari. Valore della UdA in termini di valutazione delle competenze specifiche:

Scoprire l’importanza del tempo storico.

Vivere il tempo con maggiore consapevolezza.

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PIANO DI LAVORO UDA

UNITÀ DI APPRENDIMENTO: IL TEMPO PASSA…IL MONDO GIRA.

Prevalente / Coordinatore: INSEGNANTI CLASSI SECONDE

Collaboratori:

SPECIFICAZIONE DELLE FASI

Fasi Attività Strumenti Esiti Soggetti coinvolti Tempi Valutazione

1 Conversazioni

Interventi nelle conversazioni

Alunni. docenti

Da febbraio a maggio

Pertinenza degli interventi nelle

conversazioni

2

Letture Dettati

Autodettati Poesie

Filastrocche Canti

Testi Quaderni Schede

Lettura e comprensione di semplici brani.

Scrittura di frasi sotto dettatura e autonomamente.

Memorizzazione di

poesie o filastrocche Canti

Alunni. docenti

Da febbraio

a maggio

Impegno Attenzione

Correttezza dei lavori svolti

3 Ascolto dell’insegnante e di

CD. Ripetizione di vocaboli / frasi Giochi di ruolo

CD Schede

Quaderni Voce

Memorizzazione di vocaboli.

Capacità di leggere l’ora in L2

Alunni. Docenti

Da febbraio

a maggio

Impegno Attenzione

Correttezza nella pronuncia

4 Costruzione, lettura e interpretazione di diagrammi, schemi

e tabelle. Classificazione e misurazione con unità di misura

arbitrarie. Misurazione

convenzionale del tempo.

Quaderni Cartelloni Schede

Capacità di rilevare dati e sintetizzarli in

schemi. Capacità di leggere

l’orologio. Collaborare nel lavoro di gruppo

Alunni. Docenti

Da febbraio

a maggio

Pertinenza delle osservazioni. Precisione nel rilevare i dati e

nell’utilizzarli.

5

Osservazioni sulle variazioni della

realtà circostante in tempi diversi

Uso dei vari sensi. Quaderni. Cartelloni.

Schede

Affinamento dei dati sensoriali. Uso di una

terminologia corretta.

Conoscere a grandi linee come l’uomo

ha misurato il tempo in epoche diverse.

Alunni. Docenti

Da febbraio

a maggio

Attenzione e impegno. Pertinenza delle osservazioni.

Uso corretto dei vocaboli relativi all’argomento.

Uso corretto dell’orologio.

6

Costruzione di manufatti

Cartoncini. Carta.

Pennarelli e matite colorate.

Tempere e pennelli. Materiali riciclabili

Cogliere lo scorrere del tempo e la possibilità di misurarlo.

Saper leggere l’orologio.

Alunni. Docenti.

Da febbraio

a maggio

Precisione nell’eseguire le consegne date.

Capacità di lavorare in gruppo

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PIANO DI LAVORO UDA DIAGRAMMA DI GANTT

Tempi

Fasi FEBBRAIO MARZO APRILE MAGGIO GIUGNO

1

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5

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