Experiencia didáctica: Propagación del calor en metales y sus efectos
En El gabinete de física, Modesto Bargalló detalló un montaje experimental para el estudio de la dilatación de los sólidos por efecto del calor para el caso de los metales.
Como puede observarse en la ilustración realizada por el propio Bargalló, en dicha experiencia se disponía una varilla metálica sobre varias fuentes de calor (mecheros de alcohol). Mientras que un extremo de la varilla se encontraba fijo, el otro extremo se encontraba dispuesto en contacto perpendicular con otra pequeña varilla que, a su vez, se une a una aguja perpendicular al plano de la mesa, la cual actúa a modo de indicador por encontrarse sobre una escala graduada. Al realizar la experiencia, el estudiante observaba que al calentarse la varilla principal, la varilla indicadora experimentaba una oscilación hacia la izquierda.
La experiencia está diseñada con el objetivo de hacer concluir al estudiante que el movimiento de la aguja indicadora es consecuencia de la dilatación (aumento de longitud) de la varilla por la que se produce la propagación del calor. Al dilatarse, provoca el giro de la varilla perpendicular, el cual se detecta gracias al movimiento de la aguja indicadora.
Esta sencilla experiencia didáctica puede servir como referencia para invitar al alumnado a diseñar experiencias didácticas similares a fin de observar el mismo fenómeno físico. Algunos ejemplos de montajes propuestos por el alumnado de la asignatura Historia de la Química de cuarto curso del Grado en Química de la Universitat de València en el curso 2019-2020 puede observar en las siguientes imágenes.
Propuesta A
Se utilizan velas como foco de calor.
Propuesta B
Se utiliza un tostador a modo de sistema de calefacción y se emplea un transportador de ángulos a modo de sistema graduado.
Más información:
Esta experiencia didáctica fue presentada en el VI Congreso de Docentes de Ciencias (Madrid, abril de 2021) y fue publicada en un artículo titulado
«Enseñar historia de la química, aprender química con su historia. Experiencias didácticas para incorporar una dimensión histórica a la educación STEM» incluído en el libro
Experiencias y estrategias de innovación educativa en ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas (II) publicado por la editorial SM en 2021. El libro completo se
encuentra disponible en este enlace. El
artículo se pueden descargar aquí.
Sobre esta experiencia didáctica, también puede consultarse el artículo «¿Tradiación o innovación en la enseñanza de la física? El gabinete del profesor Modesto Bargalló» publicado en Revista Española de Física, la revista de la Real Sociedad Española de Física. El artículo está disponible en este enlace.