Unidad didáctica sobre la evolución histórica de las máquinas de calor y térmicas: implicaciones en el desarrollo conceptual de las nociones científicas de calor, trabajo y entropía

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Universidad Distrital Francisco José de Caldas

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Resumen

The teaching unit on the historical evolution of heat engines and their relationship to the scientific concepts of heat, work, and entropy was structured in seven stages aimed at strengthening the disciplinary and pedagogical training of future chemistry teachers. The sequence began with the exploration of prior knowledge about heat, temperature, and efficiency, followed by a historical narrative that placed the emergence of heat engines within the context of scientific and technological development. Subsequently, the construction of scientific ideas was promoted through readings, debates, and arguments focused on the laws of thermodynamics, progressing toward the modeling of the zeroth, first, and second laws. The experience culminated in the construction of a heat engine and a perpetual motion machine, as well as an analysis of the difficulties encountered in teaching and learning the concepts covered, concluding with a reflective evaluation of the learning outcomes.

Descripción

La unidad didáctica sobre la evolución histórica de las máquinas térmicas y de calor, y su relación con los conceptos científicos de calor, trabajo y entropía, se estructuró en siete etapas orientadas a fortalecer la formación disciplinar y pedagógica de los futuros profesores de química. La secuencia inició con la exploración de ideas previas sobre calor, temperatura y eficiencia, seguida de una narrativa histórica que permitió situar el surgimiento de las máquinas térmicas en el contexto del desarrollo científico y tecnológico. Posteriormente, se promovió la construcción de ideas científicas mediante lecturas, debates y argumentaciones centradas en las leyes de la termodinámica, avanzando hacia el modelado de los paradigmas de la ley cero, la primera y la segunda ley. La experiencia culminó con la elaboración de una máquina térmica y una máquina de movimiento perpetuo, así como con el análisis de las dificultades de enseñanza y aprendizaje de los conceptos trabajados, finalizando con una evaluación reflexiva de los resultados de aprendizaje.

Palabras clave

Máquinas térmicas, Termodinámica, Epistemología, Calor, Trabajo, Entropía

Materias

Licenciatura en Química -- Tesis y disertaciones académicas , Termodinámica , Máquinas térmicas , Calor , Profesores de química , Entropía

Citación