siis00900q_calore e temperatura

Prodotto realizzato con il contributo della Regione
Toscana nell'ambito dell'azione regionale di
sistema
Laboratori del
Sapere Scientifico
Temperatura e
calore
Percorso didattico sul calore e sulla temperatura
Classi seconde dell’Istituto Tecnico d’Istruzione
Superiore “B.Ricasoli”
a.s. 2014-2015
Collocazione del percorso nel curriculo verticale
• Il percorso è stato introdotto in due classi seconde dell’Istituto
Tecnico Agrario.
• Le conoscenze e le abilità necessarie per affrontare il percorso
sono relative al calcolo algebrico e alla manipolazione di
semplici formule.
• L’attività si è svolta tra la fine del primo quadrimestre e l’inizio
del secondo quadrimestre.
Obiettivi essenziali d’apprendimento
• L’obiettivo principale è quello di arrivare alla costruzione dei
concetti di temperatura e di calore; tale percorso si realizza
seguendo un procedimento induttivo: partendo dall’esperienza e
dall’osservazione di un fenomeno si arriva alla costruzione e alla
definizione di nuovi concetti.
• Occorre far capire ai ragazzi che il concetto di grandezza fisica o
qualunque altra legge/postulato, non è assoluto e inalterabile; le
conoscenze vanno costruite a partire dall’osservazione
qualitativa e quantitativa di semplici fenomeni di vita quotidiana.
• E’ necessario far comprendere agli studenti che attraverso
l’osservazione di un fenomeno, la riflessione e la deduzione è
possibile costruire un concetto scientifico.
• La definizione accurata di un concetto deve nascere
dall’esperienza condivisa e dall’osservazione diretta del
fenomeno, va costruita da idee, non deve scaturire a priori
dall’insegnante oppure semplicemente letta sul libro di testo e
acquisita come vera.
Elementi essenziali dell’approccio metodologico
• Partire dai concetti già acquisiti e dalle osservazioni degli alunni,
prendendo in esame anche eventuali preconcetti che possono
alterare le reali conoscenze scientifiche.
• Far osservare e sperimentare fenomeni naturali legati alla vita
quotidiana.
• Analizzare semplici situazioni della realtà circostante.
• Raccogliere dati e rappresentarli sul piano per verificare leggi fisiche
e stabilire relazioni tra grandezze.
• Costruire e di volta in volta rielaborare gradualmente con i ragazzi i
concetti ai quali si vuol arrivare.
• Sollecitare le conclusioni riguardo al fenomeno studiato
Materiali, apparecchi e strumenti utilizzati
• Per realizzare le esperienze in laboratorio sono stati utilizzati i seguenti
materiali e strumenti:
materiali:
• Acqua;
• Blocchetti di metallo (Al, Fe, Cu);
• Fornellino/ piastra elettrica;
• Aste di supporto;
strumenti:
• • • • • • Becher;
Termoscopio;
Termometro;
Calorimetro;
Cronometro;
Bilancia.
Ambiente
Il percorso si è sviluppato nelle aule e nel laboratorio di fisica:
• Lavorare in aula è stato analogo a lavorare in
laboratorio visto che, partendo dall’esperienza diretta
degli alunni, abbiamo ragionato sulle dinamiche che
si presentano via via o che si osservano della realtà
circostante.
• Nel caso che l’attività sperimentale abbia richiesto
l’uso di fornellini elettrici allora questa si è svolta
obbligatoriamente in laboratorio per un problema di
sicurezza.
• Sporadicamente abbiamo utilizzato il laboratorio di
informatica per elaborare i dati raccolti durante le
esperienze.
Tempo impiegato
• Per la messa a punto preliminare nel gruppo LSS: 10 ore in media svolte
da ciascun componente del gruppo per riunioni e incontri anche in
presenza dell’operatore esterno.
• Per la progettazione specifica e dettagliata nella classe: non è possibile
quantificare con precisione il numero di ore dedicato a tale progettazione
in quanto i docenti hanno spesso collaborato insieme, ma hanno anche
lavorato individualmente a casa per la realizzazione e personalizzazione
del percorso nella propria classe.
• Tempo-scuola di sviluppo del percorso: circa 3 mesi, da novembre a fine
gennaio , per 3 ore settimanali.
• Per documentazione: 5 ore dedicate alla progettazione del lavoro per
produrre la documentazione e 20 ore per la realizzazione
della
documentazione stessa.
17/04/15 Calore e temperatura: le prime esperienze ta7li PROPOSTA di lavoro: prime esperienze sensoriali NON ABBIAMO PROVATO TUTTI LA STESSA SENSAZIONE!! LE NOSTRE DESCRIZIONI HANNO PUNTI IN COMUNE MA SPESSO NON COINCIDONO!!! L'esperienza è sogge7va..... Cosi non possiamo parlare di una grandezza fisica………… dobbiamo trovare «qualcosa» da misurare!!!! Riflessione: 1. TEMPERATURA DI EQUILIBRIO focalizzare l’aWenzione che corpi diversi (per materiale, forma, colore,…) pos\ da molto tempo nel medesimo ambiente hanno la stessa temperatura. 2. DISTINGUERE tra temperatura di un oggeWo e le sensazioni percepite dal contaWo con lo stesso. Sono materiali diversi!!!! La diversa sensazione è dovuta a materiali diversi… Proviamo con lo stesso materiale….  Immergiamo la mano, sinistra nell’acqua fredda e la mano destra nell’acqua calda e poi simultaneamente le due mani in un recipiente contenente acqua \epida, ci rendiamo conto che l’acqua \epida sembrerà calda per la mano sinistra che avevamo tenuto nell’acqua fredda e sembrerà fredda per la mano destra che avevamo tenuto nell’acqua calda  È opportuno allora disporre di uno strumento per misurare in maniera accurata e ogge7va la temperatura di un corpo, questo strumento è il termometro . I TERMOMETRI La classe ha a disposizione alcuni termometri..... Osservazione degli alunni per rilevare i livelli di partenza circa il correWo uso dello strumento; si nota che: L’esperienza è molto condizionata dall’uso del termometro sanitario  Uso direWo dello strumento senza osservazione della scala  Posizione errata del bulbo non a contaWo con il corpo di cui misurare la temperatura.  POSSIAMO PROVARE A COSTRUIRE UN TERMOMETRO!!!!!! Gli alunni associano sempre alla parola temperatura un numero:  IL FORNO HA UN TEMPERATURA DI 180° C IL NOSTRO CORPO HA LA TEMPERATURA DI 37°C OGGI E' MOLTO CALDO 27°C !!!!!!! LA TEMPERATURA PUO’ AVERE ANCHE VALORI NEGATIVI….. I TERMOMETRI Quando sono sta\ costrui\ i primi termometri? Facciamo una ricerca…. Complesso di quaWro termometri con il cannello a spirale o "a chiocciola", sul quale si trovano 420 pallini di smalto che indicano i gradi di una delle molteplici s c a l e t e r m o m e t r i c h e a d o W a t e dall'Accademia del Cimento. Quelli neri indicano i singoli gradi, quelli bianchi segnano i dieci gradi, mentre quelli azzurri registrano i cento gradi. Il liquido t e r m o m e t r i c o è c o s \ t u i t o d a l l ' a c q u a r ze n t e . Q u e s t o \ p o d i termometro era meno fragile rispeWo agli altri di maggiore lunghezza, ma faWo "più tosto per una bizzarria e per curiosità di veder correre l'acqua le decine di gradi, mossa del semplice appressamento dell'alito, che per dedurne giuste e infallibili proporzioni del caldo e del freddo". Termometro a grappolo Termometro predisposto per sei fiale (due mancan\) riunite a grappolo su una colonna poggiante su una base a d i s c o . L e fi a l e c o n t e n g o n o acquarzente, nel quale sono immerse alcune palline di vetro di diversa densità. L'aumento della temperatura ambiente provoca l'aumento del volume dell'acquarzente, che viene e v i d e n z i a t o d a l m o v i m e n t o successivo delle palline (prima le meno dense, poi le più dense). Dato che il movimento delle palline era len\ssimo, questo termometro veniva definito "infingardo", cioè pigro, lento. L'invenzione di questo \po di termometro viene aWribuita al Granduca Ferdinando II de' Medici.  Termometro a ranocchieWa Questo termometro che si trova nel museo Galileo a Firenze, è curioso per la forma. Con\ene palline di vetro di diversa densità che sono immerse nell'acquarzente. Veniva impiegato come termometro clinico, legato al polso o al braccio del paziente con la testa della ranocchieWa rivolta verso l'alto. Le variazioni della temperatura corporea venivano rilevate aWraverso il movimento delle palline. Infa7, l'aumento della temperatura provoca l'aumento del volume dell'acquarzente, che viene evidenziato dal movimento successivo delle palline (prima le meno dense, poi le più dense). Dato che il movimento delle palline era len\ssimo, q u e sto te r m o m et ro ve n i va d efi n i to "infingardo", cioè pigro, lento. L'invenzione di questo \po di termometro viene aWribuita al Granduca Ferdinando II de' Medici.  Un termometro che sfruWa il principio di Archimede O s s e r v i a m o i n c l a s s e u n termometro che generalmente viene usato come soprammobile, ma può essere uno strumento per misurare la temperatura in modo qualita\vo e non quan\ta\vo, infa7 in prossimità del termosifone le palline salgono verso l’alto questo a dimostrare la temperatura più calda in prossimità di una sorgente di calore. Su cosa si basa il funzionamento di un termometro? Sulla dilatazione del materiale all'interno Se aumenta la temperatura «la colonnina sale…» CI LIMITIAMO AD OSSERVARE E CONSIDERARE TERMOMETRI
CHE SI BASANO SULLA DILATAZIONE DEI LIQUIDI
CONSIDERIAMO QUINDI LA VARIAZIONE DEL VOLUME DEL LIQUIDO
CON IL RAFFREDDAMENTO O IL RISCALDAMENTO
Realizziamo un TERMOMETRO Abbiamo a disposizione un termoscopio, ovvero un termometro non graduato. Cosa possiamo sfruWare per costruire una scala?? Sappiamo che il ghiaccio fonde a 0°C….. E l’acqua entra in ebollizione a 100°C 1. Inseriamo il termoscopio in un beker con ghiaccio 2. osserviamo il liquido all'interno del capillare. E' come un termometro.... ma senza scala!!!! Il termoscopio è a contaWo con il ghiaccio…. Che succede al liquido??? LA DILATAZIONE SI ARRESTA..... FACCIAMO UN SEGNO AL LIVELLO RAGGIUNTO! MOLTI ALUNNI GIA' SANNO CHE DURANTE
IL PASSAGGIO DI STATO LA TEMPERATURA
DEL MATERIALE RIMANE COSTANTE!!!
Successivamente viene proposta l’esperienza per
evidenziare le soste termiche del materiale.
Si ripete il procedimento meWendo il termoscopio in un becher contenente acqua. Accendendo un fornellino si aspeWa di ...... raggiungere l'ebollizione
DI NUOVO OSSERVIAMO LA DILATAZIONE DEL LIQUIDO……RAGGIUNTA L’EBOLLIZIONE LA DILATAZIONE SI ARRESTA..... FACCIAMO UN ALTRO SEGNO! Da\ i due pun\ fissi corrisponden\ ai passaggi di stato , come possiamo costruire la scala??? Ripor\amo la misura su carta e dividiamola in 100 par\!!! Anzi in 10 par\ sembra più facile …. Ripor\amo sulla carta millimetrata la misura della lunghezza tra il minimo e il massimo livello individua\ sul termoscopio.  Applicando un procedimento geometrico suddividendo lo spazio in 100 par\.  Ritagliamo la scala graduata oWenuta con sensibilità 1°C  ANALIZZIAMO ANCHE I NOSTRI ERRORI: Mol\ alunni hanno riportato una misura in cm errata o volutamente hanno disegnato un segmento di 10 cm ben divisibile in 100 par\ !!!! Osservazioni:
Alcuni alunni hanno osservato che le dimensioni del termometro (la lunghezza e la
sezione del capillare) influenzano la sensibilità dello strumento;
Per alcuni alunni (circa un 30%) il lavoro grafico è risultato estremamente complesso.
In alcuni casi la scala graduata è stata ritagliata e aWaccata al termoscopio come in foto.   Per verificarne il funzionamento e la correWa taratura si misura con a l t r o t e r m o m e t r o l a temperatura dell’acqua in un becher e si confronta con quella oWenuta dal termoscopio da noi t a r a t o : s i e v i d e n z i a u n a differenza di leWura di un solo grado Celsius. Alcune precisazioni sulle scale termometriche  La scelta di sfruWare i pun\ fissi per la fusione del ghiaccio e l’ebollizione dell’acqua, come quella di assegnare i valori 0°C – 100°C alle temperature corrisponden\, è del tuWo arbitraria; esistono quindi altre scale termometriche.  Tra le altre scale termometriche una delle più importan\ è la scala Fahrenheit, usata ancora negli U.S.A.. In questa scala termometrica i pun\ fissi corrispondono a 32°F e 212°F.  Si introduce quindi anche la scala Kelvin, u\lizzata nel S.I., in cui il ghiaccio fonde a 273,16 K e l’acqua entra in ebollizione a 373 K. Temperatura e passaggi di stato Durante il passaggio di stato la temperatura del materiale rimane costante? VERIFICHIAMO….. 1 . S i p r e n d e u n b e c h e r contenente ghiaccio; con un t e r m o m e t r o s i m i s u r a l a temperatura fino a quando non è completamente sciolto. Si osserva che il ghiaccio fonde a 3°C. 2 . L a t e m p e r a t u r a r i m a n e stazionaria per circa 8 minu\ e poi comincia a salire. 3. Si prende un certo volume di acqua, lo si
porta ad ebollizione e si attende che
vaporizzi completamente.
4. L’ebollizione avviene a 96°C. La
temperatura di ebollizione si mantiene
costante per circa 6 minuti.
5. Nella discussione dei dati ottenuti si
tiene conto anche degli errori sperimentali.
LA NOSTRA TABELLA DATI! La rappresentazione grafica mostra l’andamento della temperatura in funzione del tempo; durante i cambiamen\ di stato osserviamo i pianeroWoli o scalini termici rela\vi alla fusione e la vaporizzazione. 17/04/15 Calore e temperatura CERCHIAMO ORA DI CAPIRE MEGLIO LA DIFFERENZA TRA TEMPERATURA E CALORE….. • Prendiamo 150 ml di acqua alla temperatura di 17°C. • Mediante una piastra eleWrica, por\amo l’acqua all’ebollizione. • Ripe\amo con una quan\tà doppia di acqua, nuovamente a 17°C. • Misuriamo i tempi. ANALISI DATI I da\ oWenu\ sono riporta\ in tabella. È stata effeWuata una doppia prova con acqua e acqua dis\llata. . ALCUNE CONCLUSIONI Differenze tra calore e temperatura  La temperatura si misura con il termometro.  La temperatura è una cara2eris3ca dell’ogge2o. (grandezza intensiva)  Il calore viene trasmesso da un corpo all’altro.  Il calore trasmesso si può determinare regolando la piastra ele2rica e misurando i tempi.  La quan3tà di sostanza presente influenza la temperatura raggiunta. trasme2endo una certa quan3tà di calore. (grandezza estensiva) L’unità di misura del calore Per misurare il calore occorre far riferimento ad una piastra eleWrica che funzioni sempre nello stesso modo. In tale condizioni una misura di tempo corrisponde ad una misura di calore trasferito. Opera\vamente come si può misurare una quan\tà di calore? DOBBIAMO SCEGLIERE UNA QUANTITA’ DI CALORE CAMPIONE!!!!!! LA QUANTITA’ DI CALORE TRASFERITA RISULTA PROPORZIONALE AL TEMPO DI FUNZIONAMENTO DELLA PIASTRA Consideriamo 100 ml di acqua dis\llata e por\amola da 17°C alla temperatura di ebollizione (96°C). Il tempo impiegato è di 5 minu\ circa. Calcoliamo il calore trasferito. SI SCEGLIE COME CAMPIONE UNITARIO DI CALORE TRASFERITO, LA QUANTITA’ DI CALORE NECESSARIA AD AUMENTARE LA TEMPERATURA DI 1g DI ACQUA DISTILLATA da 14,5 °C a 15,5 °C. A questa quan\tà unitaria si dà il nome di CALORIA Q = 7900 cal
ABBIAMO QUINDI CAPITO CHE SE MISURIAMO IL TEMPO DI FUNZIONAMENTO DELLA PIASTRA POSSIAMO RISALIRE ALLE CALORIE TRASFERITE!!!!!!!! IL CALORE SPECIFICO
Fino ad adesso abbiamo lavorato solo con l’acqua…. COSA SUCCEDE SE CAMBIAMO MATERIALE? SE FORNIAMO LA STESSA QUANTITA’ DI CALORE AD UN ALTRO MATERIALE, CHE COSA CI POSSIAMO ASPETTARE??? Dipende dalla massa del materiale, ma a parità di massa non cambia nulla….. È chiaro che ci sono materiali, come i metalli che si riscaldano più «velocemente» dell’acqua…. Non cambia nulla IL CALORE SPECIFICO
PRESENTIAMO LA SEGUENTE
ESPERIENZA:
 Con lo stesso fornellino usato in
precedenza riscaldiamo 100 g di
acqua distillata con immerso un
blocchetto di alluminio con massa
pari a 100 g.
 il tempo necessario per scaldare
ACQUA + ALLUMINIO da 17 °C
fino ad ebollizione 96°C risulta
circa 6 min e 40s.
 Ricordiamo che la nostra piastra
fornisce 25 cal/ s.
ANALISI DEI DATI
Questo numero \pico di ogni materiale si chiama CALORE SPECIFICO e la sua unità di misura è cal/(g °C) il calore specifico di alcuni materiali
materiale Calore specifico cal/(g°C) Acqua dis\llata 1 Olio 0,50 Alluminio 0,22 OWone 0,09 Ferro 0,12 Vetro pyrex 0,20 Legno 0,57 Anche il vetro del becher assorbe calore, cosi il termometro…. Non abbiamo tenuto conto di questo!!! Maggiore è il calore
specifico, più lentamente si
riscalda la sostanza
Parte del calore fornito dal
fornellino si disperde anche
nell’aria….
IL CALORIMETRO DELLE MESCOLANZE
Il calorimetro delle mescolanze è un apparato
sperimentale che ci permette di determinare il
calore specifico di alcune sostanze.
OSSERVAZIONI DEGLI STUDENTI:
Il calorimetro rappresenta un ambiente isolato
termicamente dall’esterno che limita la
dispersione di calore all’esterno.
Il nostro apparecchio è composto da un vaso di
alluminio con all’interno un contenitore isolante
di polistirolo; il rivestimento interno è argentato..
Il coperchio presenta due fori che consentono di
inserire un termometro e un miscelatore; la
fuoriuscita di calore attraverso il foro del
termometro è limitata da un tappo di gomma.
L'esperienza si articola in due fasi:
1) Misura dell'equivalente in acqua di un calorimetro.
L’equivalente in acqua del calorimetro è quella massa di acqua che
assorbirebbe lo stesso calore che viene sottratto dal calorimetro e dagli altri
oggetti contenuti in esso;
2) Misura del calore specifico di una sostanza incognita introdotta nel
calorimetro sfruttando il processo dell'equilibrio termico.
1) Consideriamo due masse di acqua a
temperature diverse e inserite nel calorimetro
misuriamo la temperatura di equilibrio.
La temperatura di equilibrio
non è la media tra le due
temperature….
QA + QC =0 il calore ceduto dalla massa di acqua
a temperatura maggiore viene assorbito dalla
seconda massa di acqua e dal calorimetro.
Il calorimetro assorbe calore come 12,5 g di acqua.
2) Consideriamo ora 100 g di acqua e un blocco metallico di
materiale non noto (si presume ferro) e determiniamo in calore
specifico del materiale.
Elaborazione dati
Il calore specifico determinato è
pari a 0,15 cal/g°C
RISULTATI OTTENUTI
ANALISI CRITICA IN RELAZIONE AGLI APPRENDIMENTI DEGLI STUDENTI)
Analizzando i risultati ottenuti nelle verifiche scritte non si
evidenziano particolari miglioramenti nelle prestazioni
individuali; risultano invece migliori le valutazioni nelle
verifiche orali, soprattutto da parte di coloro che solitamente
risultano scarsamente interessati e poco motivati.
Tutti gli studenti, anche i meno partecipativi hanno svolto le
relazioni di laboratorio e sono riusciti a cogliere i punti
salienti dell’esperienza pratica.
Verifica dell’attività svolta
Rispondi Vero o Falso
a) L’unità di misura della temperatura nel S.I. è il grado centigrada
V F
b) La temperatura di fusione del ghiaccio corrisponde a 373 K V F
c) In un’interazione termica il corpo più caldo perde più energia termica
di quella assorbita dal corpo più freddo
V F
d) Il calorimetro consente di misurare il calore specifico dei
corpi
V
e) L’unità di misura del calore nel S.I. è la caloria
V F
f) La temperatura di equilibrio raggiunta da due corpi posti a contatto
dipende anche dal calore specifico dei singoli corpi
V F
g) Un Joule corrisponde a 4,186 cal
V F
F
Verifica dell’attività svolta
h) Quando due corpi sono a contatto tra loro raggiungono
istantaneamente l’equilibrio termico
V
F
i) Se mescoliamo 1 litro di acqua alla temperatura di 20 °C e 1 litro
di acqua alla temperatura di 40 °C, otteniamo 2 litri di acqua alla
temperatura di 60°C
V
F
l) Il calore specifico dipende dalla massa del corpo
V
F
Verifica dell’attività svolta
Risolvi i seguenti esercizi:
A.
Hai un blocchetto di rame (c.s. 389 J/K Kg) di 5 Kg.
a) determina la quantità di calore necessaria ad innalzare la sua temperatura di 10 °C.
b) Se la massa del rame raddoppia, qual è la quantità di calore necessaria?
B.
Per fare il bagno si riempie la vasca di 150 l di acqua.
a) determina la capacità termica dell’acqua (c.s. 4186 J/K Kg) contenuta nella vasca.
b) Se l’acqua si raffredda di 4°C qual è la quantità di calore che cede?
C.
La temperatura di un metallo, che assorbe una quantità di calore pari a 14352 J, aumentando da 20
°C a 180 °C. Sapendo che la sua massa è di 650 g, determina il valore del suo calore specifico.
D.
Un pezzo di ferro (c.s. 480 J/K Kg) con una massa di 200 g alla temperatura di 100 °C, viene immerso
in 400 g di acqua (c.s. 4186 J/K Kg) alla temperatura di 20 °C. Calcola la temperatura di equilibrio.
E.
Una quantità di olio ( calore specifico 1700 J/kg K) pari a 80 g si trova a una temperatura iniziale di
17,5 °C. Sapendo che assorbe 7480 J di energia sotto forma di calore, determina:
a) la variazione di temperatura.
b) la temperatura finale.
F.
Un pezzo di metallo di massa 100 g ha una temperatura di 120 °C. Esso viene immerso in un
contenitore isolato termicamente , contenente 500 g di acqua (c.s. 4186 J/K Kg) alla temperatura
di 50 °C. Determina il calore specifico del metallo sapendo che la temperatura di equilibrio
raggiunta è di 55 °C.
Verifica dell’attività svolta
Completa le parti mancanti:
a) Il calore è una grandezza ……………………………………………………………………………………..
Si …….. E’………………………………misura nel S.I. …………………………………..
………………………………………………..
b) Per dedurre la formula della temperatura di equilibrio di due corpi bisogna imporre che il calore ceduto
dal …………………………………….. sia ……………………………………a quello
…………………………….. dal ………………………. e che il calore e la variazione di temperatura dei
corpi siano legati dall’ ………………………………………………………………
c) La temperatura è una ……………………………….. associata allo stato ……………………del corpo e
la si misura tramite il …………………………………………..
d) L’equazione fondamentale della calorimetria Q=cmΔt
1) Q rappresenta ………………………………………………….. e la sua unità di misura nel S.I è
………………………………….
2) ΔT rappresenta ……………………………………………………. e la sua unità di misura nel S.I
è…………………………………
3) c rappresenta ……………………………………………………… e la sua unità di misura nel S.I è
…………………………………
e) La capacità termica è data da ……………………………… e la sua unità di misura è
………………………………………
Verifica dell’attività svolta
Rispondi scegliendo la risposta giusta
a) La temperatura è una misura :
1. del calore ceduto da un corpo;
2. del calore acquistato dal corpo;
3. dello stato termico del corpo.
b) La quantità di calore necessaria per scaldare una data massa di acqua è direttamente proporzionale:
1. alla massa del corpo;
2. al calore specifico dell’acqua;
3. alla temperatura finale dell’acqua.
c) Fornendo la stessa quantità di calore a due campioni di alcool, aventi la stessa temperatura iniziale, ma massa diversa, la temperatura
finale raggiunta dai due corpi è :
1. la stessa;
2. Inversamente proporzionale alla massa di ciascun campione;
3. maggior per il primo campione avente massa maggiore.
d) Due quantità di acqua di massa rispettivamente m1=1 kg e m2=2 kg vengono poste su due fornelli identici e riscaldate per lo stesso
tempo:
1. Le due temperature aumentano della stessa quantità;
2. La variazione di temperatura della prima massa aumenta il doppio rispetto alla seconda massa;
3. La variazione di temperatura della seconda massa aumenta il doppio rispetto alla prima massa.
e) Due corpi si trovano alle temperature rispettivamente a 10 °C e a 30 °C. Sono messi a contatto tra loro, la temperatura all’equilibrio
termico é:
1. uguale ad una temperatura compresa tra 10 °C e 20 °C;
2. uguale alla temperatura intermedia di 20 °C;
3. dipende dalla massa dei due corpi ed è compresa tra 10 °C e 30 °C.
f) Che cosa si propaga nel processo di irraggiamento:
1. soltanto materia ;
2. materia ed energia;
3. soltanto energia.
VALUTAZIONE DELL’EFFICACIA DEL PERCORSO DIDATTICO SPERIMENTATO
IN ORDINE ALLE ASPETTATIVE E ALLE MOTIVAZIONI DEL GRUPPO LSS
• La trattazione degli argomenti di fisica troppo tecnica e teorica
rappresenta da sempre per i ragazzi un vero e proprio impedimento
all’acquisizione dei concetti fondamentali.
• Al contrario l’attività di laboratorio deve essere il punto di partenza per
stimolare e abituare gli studenti all’osservazione critica della realtà che ci
circonda.
• Con approccio soltanto teorico gli alunni mostrano maggiore difficoltà a
comprendere i concetti fisici e le conoscenze risultano comunque parziali
e non adeguate .I concetti e le leggi studiate vengono prima introdotte e
verificate in laboratorio e poi formalizzate successivamente in classe.
• La trattazione degli argomenti non deve essere ridotta al puro
addestramento matematico e nozionistico.
• Il percorso effettuato dimostra che si può arrivare anche ad una
comprensione profonda di concetti non semplici, purché ci si soffermi sugli
aspetti qualitativi più di quanto si faccia abitualmente, senza introdurre
formule matematiche ed equazioni.
• Il fatto che tutta l’esperienza sia stata legata all’analisi di normali attività
quotidiane, senza avere la pretesa di arrivare ad un sapere definitivo, ha
reso gli studenti consapevoli della differenza tra la realtà e la sua
interpretazione, di come le interpretazioni possono essere molteplici e
come ognuna di esse può avere una sua dignità e validità.
• Prima del percorso il loro modo di interpretare la realtà era diverso, fatto
di ricordi vaghi e confusi della scuola media superiore di primo grado.
• Sin dall’inizio del percorso i docenti hanno cercato di fare uno sforzo nel
cercare di utilizzare un linguaggio semplice chiaro ma rigoroso.
• Il gruppo di lavoro
nel proporre il percorso si è accorto subito
dell’approccio diverso e positivo dei nostri studenti agli argomenti
proposti, una maggiore partecipazione da parte tutto il gruppo classe e
anche una migliore predisposizione alla realizzazione delle attività di
laboratorio.