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Historia y epistemología en los conceptos básicos de la termodinámica : calor,
temperatura y trabajo / A. Claret Zambrano.
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1 author:
Alfonso Claret Zambrano
Universidad del Valle (Colombia)
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 JOSEPH BLACK 
 
 
FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA: 
CALOR, TEMPERATURA Y TRABAJO 
 
ALFONSO CLARET ZAMBRANO 
 
 
 
 
 
 
 
 SADIT CARNOT JOULE JAMES PRESCOTT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 1 
 
 
 
UNIVERSIDAD DEL VALLE 
Rector 
IVÁN ENRIQUE RAMOS CALDERÓN 
 
INSTITUTO DE EDUCACIÓN Y PEDAGOGÍA 
STELLA VALENCIA TABARES 
Directora 
MARIBEL ANACONA 
Subdirectora Académica 
ALFONSO CLARET ZAMBRANO 
Subdirector de Investigaciones y Postgrados 
 
FUNDAMENTOS BÁSICOS DE LA TERMODINÁMICA: CALOR, TEMPERATURA, 
TRABAJO 
 
COMITÉ EDITORIAL 
ROBINSÓN VIÁFARA ORTÍZ 
CARLOS URIBE GARTNER 
 
ISBN: 
Primera Edición: Mayo 2007 
Copyright: UNIVERSIDAD DEL VALLE 
 INSTITUTO DE EDUCACIÓN Y PEDAGOGÍA 
Autor: ALFONSO CLARET ZAMBRANO 
 
Esta publicación contó con el apoyo financiero de COLCIENCIAS y el Instituto de 
Educación y Pedagogía. 
Derechos reservados. Este libro o parte de él no puede ser reproducido por ningún medio 
sin autorización de los editores. 
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AGRADECIMIENTOS 
 
 
 
 
El autor agradece a los siguientes estudiantes de la Licenciatura en Educación 
Básica énfasis en Ciencias Naturales y Educación Ambiental-2007 que 
participaron en el diseño, elaboración y evaluación de este texto en el marco del 
proyecto de investigación la historia de las ciencias en los textos universitarios 
 
Polanco Mayorca Cristian Camilo 
Torres Rosero Deicy Mabel 
Barney López Carolina 
Herrera Jennifer 
Mejía Caceres Angélica 
Gómez Florez Fabián Mauricio 
Polanco Zuleta Mara Karidy 
Salazar López Tatiana Iveth 
Angulo García Marlen Olivia 
Buitrón Martínez Lorena 
Sandoval Manzano Liliana 
Leydi Johanna Rengifo Arcos 
 Yuli Puline Sanchez Mayorga 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Alfonso Claret Zambrano, es graduado como Licenciado en Biología y Química en 
la Universidad del Valle, hizo su maestría: Currículum and Instruction in Chimistry, 
University of Wyoming en EEUU y su Ph.D: Science Education en University of 
London, Inglaterra. Actualmente es profesor titular de la Universidad del Valle y 
dirige la investigación y los cursos de postgrado: especialización, maestría y 
doctorado sobre Enseñanza de las ciencias experimentales en dicha Universidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ACERCA DEL AUTOR 
 
 5 
 
TABLA DE CONTENIDO 
 
 
AGRADECIMIENTOS .........................................................................................................3 
TABLA DE CONTENIDO ...................................................................................................5 
AL PROFESOR....................................................................................................................9 
AL ESTUDIANTE ..............................................................................................................13 
ICONOS USADOS EN ESTE LIBRO .............................................................................18 
INTRODUCCIÓN ..............................................................................................................19 
UNIDAD I ............................................................................................................................24 
1. IDEAS INICIALES SOBRE CALOR Y TEMPERATURA ......................................25 
1.1 ALGUNAS IDEAS DE LOS ESTUDIANTES ACERCA DE LOS CONCEPTOS 
DE CALOR Y TEMPERATURA....................................................................................25 
1.2 CONCLUSIÓN DE LAS ENTREVISTAS................................................................29 
1.3 ANTECEDENTES SOBRE LAS INVESTIGACIONES EDUCATIVAS DE LOS 
CONCEPTOS DE CALOR Y TEMPERATURA ...........................................................30 
1.4 REFLEXIONEMOS...................................................................................................32 
2. EL MARCO CONCEPTUAL DE REFERENCIA PARA LA HISTORIA DE 
CALOR Y TEMPERATURA ............................................................................................33 
2.1 EL VALOR PEDAGÓGICO DE LA HISTORIA DE LAS CIENCIAS...................33 
2.2 HIPOTESIS ................................................................................................................34 
2.3 EL MARCO CONCEPTUAL DE REFERENCIA CURRICULAR .........................35 
2.4 REFLEXIONEMOS...................................................................................................35 
3. FUNDAMENTOS TEORÍCOS PARA EL APRENDIZAJE DE LA HIST ORIA Y 
LA EPISTEMOLOGÍA DE LOS CONCEPTOS DE CALOR Y TEMPER ATURA .36 
3.1 LA IMPORTANCIA DE LOS PRINCIPIOS TEORÍCOS PARA EL 
APRENDIZAJE ...............................................................................................................36 
3.2 DESARROLLO TEÓRICO DE LA TERMODINÁMICA .......................................37 
3.3 ELEMENTOS TEORÍCOS........................................................................................38 
3.4 REFLEXIONEMOS...................................................................................................43 
UNIDAD II ...........................................................................................................................444. LOS SIGNIFICADOS COMUNES DE LOS CONCEPTOS DE CALOR Y 
TEMPERATURA ...............................................................................................................45 
4.1 IDEAS DE LA ANTIGUEDAD QUE SIRVIERON DE BASE PARA LA 
CONSTRUCCION DEL CONCEPTO DE TEMPERATURA .......................................45 
4.2 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................46 
5. LOS EFECTOS DEL CALOR Y LA TEMPERATURA EN LAS SUSTA NCIAS .47 
5.1 SITUACIÓN PROBLEMA........................................................................................47 
5.2 EXPERIENCIA DE LOCKE .....................................................................................48 
5.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................49 
5.4 RESPUESTA AL PROBLEMA PLANTEADO........................................................49 
5.5 CONCLUSIÓN ..........................................................................................................50 
5.6 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................50 
6. EL ORIGEN DE LAS ESCALAS NATURALES Y ESCALAS NUMERI CAS DE 
CALOR Y TEMPERATURA ............................................................................................51 
 6 
6.1 ¿QUÉ SON LAS ESCALAS NATURALES DE CALOR Y TEMPERATURA?....51 
6.2 UTILICEMOS EL SENTIDO DEL TACTO Y APROXIMEMONOS A LAS 
ESCALAS NUMERICAS................................................................................................52 
6.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................52 
6.4 EL TERMOSCOPIO COMO INSTRUMENTO PARA MEDIR LA VARIACIÓN 
DE LA TEMPERATURA................................................................................................53 
6.5 LAS PRIMERAS ESCALAS CUANTITATIVAS DE CALOR Y FRÍO.................55 
6.7 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................58 
7. LOS TERMÓMETROS COMO REPRESENTACIÓN DE LAS ESCALAS 
TERMOMÉTRICAS DE CALOR Y TEMPERATURA ...............................................59 
7.1 PIENSA Y REFLEXIONA: ¿CÓMO SURGIÓ EL PRIMER TERMÓMETRO?....59 
7.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................60 
7.3 UNA APROXIMACIÓN A LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA: INTERVALO 
ESTÁNDAR DE TEMPERATURA................................................................................61 
7.4 LA CONVERSION DE LAS ESCALAS DE TEMPERATURA .............................65 
7.5 EXPLOREMOS ¿CÓMO FUNCIONA EL TERMÓMETRO? ................................66 
7.6 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................67 
8. TEORIA INICIAL DEL CALOR Y SOLUCIÓN CUALITATIVA DEL 
PROBLEMA DEL EQUILIBRIO TÉRMICO COMO FUNDAMENTO PAR A EL 
COMIENZO CIENTÍFICO DEL CONCEPTO DE CALOR Y TEMPERA TURA ...68 
8.1 PROBLEMATIZACION DE LA TEORÍA INICIAL DEL CALOR........................68 
8.1.1 EXPERIMENTACION Y RESULTADOS ........................................................69 
8.1.2 CONCLUSIONES OBTENIDAS .......................................................................70 
8.2 EL PROBLEMA DEL EQUILIBRIO TÉRMICO INTERPRETADO 
CUALITATIVAMENTE COMO FUNDAMENTO PARA EL COMIENZO DE LA 
CONCEPTUALIZACIÓN CIENTÍFICA DEL CONCEPTO DE TEMPERATURA ....70 
8.2.1 EXPLORACIÓN.................................................................................................70 
8.2.2 PLANTEAMIENTO PROBLEMA.....................................................................70 
8.3 LA RELACIÓN ENTRE CALOR Y FRÍO SEGÚN BLACK ..................................71 
8.3.1 EXPERIMENTACION Y RESULTADOS ........................................................71 
8.4 MEJORAMIENTO POSTERIOR DEL CONCEPTO DE TEMPERATURA..........72 
8.5 CONCLUSIÓN GENERAL.......................................................................................73 
8.6 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................73 
9. SOLUCIÓN CUANTITATIVA DEL PROBLEMA DE EQUILIBRIO TE RMICO 
COMO FUNDAMENTO PARA EL COMIENZO CIENTIFICO DEL CON CEPTO 
DE CANTIDAD DE CALOR ............................................................................................74 
9.1 ACTIVIDAD: RELACIONA Y JERARQUIZA LOS CONCEPTOS......................74 
9.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...................................................................75 
9.2.1 HIPÓTESIS CON RELACIÓN AL PROBLEMA PLANTEADO ........................76 
9.3 BLACK COMPRUEBA SU HIPOTESIS A TRAVÉS DEL EXPERIMENTO DE 
FAHRENHEIT .................................................................................................................78 
9.3.1RESULTADOS DE BLACK ...................................................................................79 
Cantidad de calor...............................................................................................................80 
Calor específico. ................................................................................................................83 
9.4 CONCLUSIÓN ..........................................................................................................83 
9.5 APLIQUEMOS LO APRENDIDO............................................................................83 
10. EL EQUILIBRIO TERMICO Y LOS CAMBIOS DE ESTADO: FUSI ON ..........84 
 7 
10.1 RESPUESTA DEL CONOCIMIENTO COMUN RESPECTO A LOS CAMBIOS 
DE LA MATERIA ...........................................................................................................84 
10.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................84 
10.3 LA SOLUCION DE BLACK AL PROBLEMA PLANTEADO.............................85 
10.4 CONCLUSIÓN ........................................................................................................86 
10.5 APLIQUEMOS LO APRENDIDO..........................................................................87 
11. EL EQUILIBRIO TERMICO Y LOS CAMBIOS DE ESTADO: 
VAPORIZACIÓN ..............................................................................................................88 
11.1 EL PROBLEMA DE LA VAPORIZACIÓN DE UNA SUSTANCIA. ..................88 
11.1.1LA RESPUESTA EXPERIMENTAL DE BLACK SOBRE EL PROBLEMA 
DE VAPORIZACIÓN..................................................................................................88 
11.1.2 CONCLUSIONES SOBRES EL EXPERIMENTO DE BLACK.....................89 
11.2 APLIQUEMOS LO APRENDIDO..........................................................................90 
12. ¿QUÉ ES EL CALOR?................................................................................................91 
12.1 TEORIA DEL CALORICO Y TEORIA DEL CALOR COMO MOVIMIENTO ..92 
12.2 AUGE Y DECLIVE DE LA TEORIA DEL CALORICO ......................................93 
12.3 EL CALOR PRODUCIDO POR FRICCIÓN..........................................................95 
12.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.................................................................96 
12.5 EXPLICACIÓN DEL EXPERIMENTO DE RUMFORD ......................................97 
POR PARTE DE LOS CALORISTAS ............................................................................97 
12.6 EL EXPERIMENTO DE DAVY .............................................................................98 
12.7 FORMAS DE TRANSFERENCIA DEL CALOR: CONDUCCION, 
CONVENCIÓN Y RADIACIÓN ..................................................................................100 
12.8 APLIQUEMOS LO APRENDIDO........................................................................102 
13. LA EQUIVALENCIA ENTRE: CALOR (Q) Y ENERGÍA MECÁNICA 
TRABAJO (W) .................................................................................................................103 
13.1 ESTUDIOS DE MAYER Y HELMHOLTZ CON RELACIÓN AL 
EQUIVALENTE MECÁNICO DEL CALOR ..............................................................10313.2 EL EXPERIMENTO DE JOULE Y EL EQUIVALENTE MECÁNICO DEL 
CALOR...........................................................................................................................104 
13.4 APLIQUEMOS LO APRENDIDO........................................................................109 
14. LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA .................................................110 
14.1 EL EXPERIMENTO DE JOULE: BASE DE LA PRIMERA LEY DE LA 
TERMODINÁMICA......................................................................................................110 
14.2 SIGNIFICADO DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA ..............111 
14.3 APLIQUEMOS LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA ....................112 
14.3.1 Aplicación de la primera ley de la termodinámica en la biología: La fotosíntesis
....................................................................................................................................112 
14.3.2 Aplicación de la primera ley de la termodinámica en las ciencias físicas:......113 
14.4 CONCLUSIONES OBTENIDAS DEL EXPERIMENTO DE JOULE.................114 
14.5 APLIQUEMOS LO APRENDIDO........................................................................115 
15. LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINAMICA ................................................119 
15.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA...............................................................119 
15.2 EL EXPERIMENTO DE CARNOT: BASE DE LA SEGUNDA LEY DE LA 
TERMODINÁMICA......................................................................................................120 
15.3 LA MAQUINA DE CARNOT COMO FUNDAMENTO DE LA SEGUNDA LEY 
DE LA TERMODINAMICA .........................................................................................123 
 8 
15.4 RELACIÓN ENTRE LA PRIMERA Y LA SEGUNDA LEY DE LA 
TERMODINAMICA......................................................................................................124 
15.5 CONCEPCIONES DE OTROS AUTORES FRENTE A LA TEORÍA DE 
CARNOT........................................................................................................................124 
15.6 COMPROBEMOS LA SEGUNDA LEY DE LA TERMODINÁMICA A TRAVÉS 
DE LA SIGUIENTE EXPERIENCIA ...........................................................................125 
15. 7 APLIQUEMOS LO APRENDIDO.......................................................................127 
GLOSARIO .......................................................................................................................128 
BIBLIOGRAFÍA ..............................................................................................................134 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 9 
AL PROFESOR 
 
Estimado profesor, este texto ha sido escrito planteando una racionalidad para su 
comprensión y desarrollo en el aula de clases. Un elemento de dicha racionalidad, es el 
principio teórico que lo fundamenta y el principio científico- pedagógico que lo realiza. 
Desde la teoría, se asume que la historia y epistemología de las ciencias, es en si misma 
una explicación educativa y pedagógica. Saber como se origina y se justifica un concepto 
de las ciencias, es la base conceptual de su propia pedagogía en acto, con sus problemas 
de comprensión, apropiación y comunicación y sustentación para su reconocimiento 
epistemológico y cultural. 
 
Concretar dicha teoría, exige explicar y enmarcar teóricamente el valor educativo de la 
historia de las ciencias, y por ende llevar la misma a la escritura de textos universitarios. 
Este último paso, justifica el principio pedagógico -científico (educativo-científico) que lo 
materializa, 
 
Con relación al valor educativo, se asume la ciencia como una explicación de problemas 
históricamente determinados, cuya solución exige un cambio conceptual desde una teoría 
o concepto previo hasta una nueva reestructuración conceptual, que necesita ser 
sustentada, justificada y analizada educativamente para su apropiación, práctica y 
aplicación, en el aula de clases. Este enfoque, estrictamente reconoce que el desarrollo 
histórico de las ciencias, demanda elementos epistemológicos que lo justifican y tal 
procedimiento juega un papel pedagógico a ser considerado en la enseñanza de las 
ciencias. Esta apreciación acerca del valor educativo generado desde la construcción 
histórica-epistemológica de los conceptos, es la base teórica para considerar que las 
disciplinas tienen su propia racionalidad pedagógica. Tal racionalidad, se justifica porque 
muestra, cómo los conceptos de las ciencias establecen relaciones determinadas en su 
proceso de fundación y consolidación, las cuales son necesarias conocer para 
comprender su significado al interior de una disciplina. 
 
En este sentido, el diseñó, desarrollo, evaluación y redacción del texto, se hizo con base 
en la historia y epistemología de los conceptos fundamentales de la termodinámica, tales 
como calor, temperatura y trabajo, como marco de referencia conceptual, para integrar su 
correspondiente modelo pedagógico. 
 
Específicamente, el proceso investigativo diferenció, entre los textos que recogen los 
conceptos originales de las disciplinas experimentales y los textos escolares 
correspondientes a dichos conceptos. Se construye la historia y epistemología de los 
conceptos específicos mencionados y se articula con el modelo pedagógico 
conceptualmente pertinente. Se establece la diferencia entre la lógica de la ciencia para 
organizar la escritura de sus conceptos y la lógica didáctica para organizar la escritura 
del conocimiento científico en textos escolares. Esas dos lógicas implican acercar una a la 
otra, es decir, relaciona la docencia (didáctica) y la investigación (método) en el desarrollo 
curricular implícito en la escritura de textos en el aula de clases. Se desarrolla 
académicamente la línea de investigación, sobre la relación entre el conocimiento del 
texto y el de los estudiantes. 
 
En este contexto, el texto se conceptualiza educativamente para la enseñanza, 
aprendizaje y evaluación de los conceptos de las ciencias en el medio universitario. 
 10 
Usualmente los textos escritos con éste propósito educativo difieren de los textos 
científicos originales en su contenido escritos con un propósito epistemológico. Para 
precisar la diferencia los primeros se denominan textos universitarios y los segundos 
textos científicos históricos. Analizamos su diferencia tomando como referencia los 
conceptos de las ciencias según se presenta en los textos universitarios de las disciplinas 
de Física, Química y Biología, y contrastando dicho concepto según lo presenta los 
autores fundantes de dichos conceptos en sus obras originales, consideradas como texto 
científico histórico. Entre estos textos tenemos: La estructura de las revoluciones 
científicas de Thomas Kuhn, Las Fuerzas de la Materia e Historia Química de una Vela 
por Michael Faraday, El Origen de las Especies por medio de la selección natural o la 
preservación de las razas mas favorecidas en la lucha por la vida de Charles Darwin y 
otros. 
 
La primera diferencia se da con relación al contexto en el cual se produce el concepto 
objeto de análisis en los dos textos. En el texto universitario, el concepto aparece 
insertado en un sistema conceptual que pretende recoger la disciplina como un todo. En 
dicho sistema existen otros conceptos además del concepto objeto de análisis. Pero en el 
texto científico histórico solamente se recoge el concepto objeto de análisis en todo su 
desarrollo epistemológico. De allí que el concepto objeto de análisis en el texto escolar 
establece relaciones con otros conceptos diferentes. Al contrario en el texto científico, 
esas relaciones no se producen entre-conceptos sino al interior del mismo concepto 
objeto de análisis, es decir, entre los conceptos particulares que conforman el concepto 
objeto de análisis. La segunda diferencia se refiere a que el texto universitario presentaun 
modelo pedagógico para explicar en el contexto de la enseñanza, el aprendizaje y la 
evaluación el concepto objeto de análisis al interior de una comunidad educativa, pero el 
texto científico presenta un modelo teórico para explicar epistemológicamente como se 
solucionó un problema de las ciencias experimentales en una disciplina particular con el 
propósito de explicarlo en el contexto epistemológico a la comunidad de los investigadores 
en ciencias. Otra diferencia, el texto universitario recoge únicamente el resultado más 
elaborado del desarrollo histórico y epistemológico del concepto objeto de análisis de su 
época, pero el texto científico recoge la elaboración original fundante de orden histórico y 
epistemológico del concepto objeto de análisis. 
 
Aunque las diferencias entre los textos universitarios y los textos científicos históricos son 
extremas, esto no ha sido obstáculo para realizar intentos de utilizar los textos científicos 
históricos con un propósito educativo: la enseñanza, aprendizaje y la evaluación de las 
ciencias experimentales. Destacamos entre otros: The Harvard Case Histories de 
J.B.Conant; The Project Physics Course preparado por Harvard Project Physics; 
Development of Concepts of Physics por A. Arons. Estos textos son diferentes a los 
anteriores porque basándose en la historia de las ciencias y su enfoque educativo, su 
contenido tiende a ser el de la disciplina en su totalidad, sus autores por lo general no son 
los autores originales de dicho contenido científico. El problema que subyace en estos 
últimos ejemplos, es que dichos textos científicos–históricos con propósito educativo han 
sido presentados con el mismo marco teórico que ellos contienen epistemológicamente 
cuando son presentados a una comunidad de investigadores de ciencias experimentales 
en el cual el modelo pedagógico aparece débil, teniendo poco en cuenta que son para una 
comunidad educativa. 
 
De allí la necesidad de investigar este problema: ¿Cómo elaborar textos universitarios 
científico-históricos cuyo marco teórico de orden epistemológico integre, complemente o 
 11 
adapte un modelo pedagógico para lograr un mejor éxito en la enseñanza y aprendizaje 
de los conceptos de las ciencias experimentales? 
 
Por la razón anterior es necesario ampliar el significado del concepto, unidad fundamental 
de las ciencias experimentales en su construcción permanente y por consiguiente 
fundamento teórico-pedagógico del texto que se propone. Esto explica la concepción 
como se ha construido el texto. 
 
En este sentido la concepción histórica-epistemológica y pedagógica del texto concibe el 
concepto como el proceso a través del cual un problema, inmerso en una teoría, se 
resuelve con el método experimental para lograr un resultado. En este caso asumimos el 
problema en las ciencias experimentales como una pregunta que relaciona dos variables 
en el contexto de una situación problemática y el resultado como una relación cuantitativa, 
una constante o un enunciado. Una vez logrado lo anterior y como consecuencia de su 
comprensión se aplica en la solución de problemas específicos de la realidad cotidiana 
 
En la perspectiva anterior nos interesa mas la relación de los conceptos que el 
encadenamiento de las teorías, porque así recuperamos la historia y la construcción de 
las ciencias en su proceso de formación conceptual y precisamos un sentido de 
coherencia lógica entre un determinado concepto y aquellos que simultánea y 
racionalmente aparecen y que no son los que necesariamente figuran en la teoría que 
aporta la solución. Esta posición es opuesta a la sucesión de las diferentes teorías, en las 
cuales se asume que implícita o explícitamente aparecen los conceptos. En esta posición 
una vez conocida la última teoría como punto de referencia, por ser la que representa lo 
verdadero en el estado actual de la ciencia se cae en una lógica de sucesiones y 
acumulación de teorías que hace imposible hablar de la formación conceptual de una 
ciencia y por ende de las relaciones entre conceptos. 
 
Por eso en síntesis consideramos con Lecourt (1975) que un concepto científico-
educativamente considerado -es un proceso de respuesta a un problema persistente y su 
correspondiente aplicación y por ende, lo importante es reconocer a través de la sucesión 
de las teorías la persistencia del problema dentro de una solución que se cree haberle 
dado. 
 
En su proceso de fundación, el concepto pasa por dos momentos históricos plenamente 
elaborados. El proceso de su origen y el comienzo de su fundación como concepto 
científico reconocido por una comunidad. El origen se refiere al proceso histórico 
conceptual de su “estado pre-científico” previo a su comienzo como concepto 
establecido. El comienzo se refiere a la presentación y justificación científica y definitiva 
del concepto en el momento histórico de su producción como tal, solucionando el 
problema del cual se iniciaba. 
 
La naturaleza del problema esta unida a seis elementos que lo explican en su conjunto y 
los cuales se articulan en su planteamiento y en su diseño experimental para solucionarlo. 
Estos son: 
 
1. La teoría- de la cual se origina el problema. . 
2. El problema concebido desde la teoría anterior. 
3. La hipótesis para la solución del mismo. 
4. El procedimiento experimental- para comprobar la hipótesis que lo soluciona 
5. El resultado producto de las lógicas anteriores. 
 12 
6. La aplicación que evalúa el resultado del problema. 
 
En el capitulo 3 se darán mas detalles de estos elementos. 
 
Los conceptos en las ciencias naturales son posibles de ser analizados teniendo en 
cuenta el procedimiento pedagógico-científico anteriormente mencionado, y esta es la 
justificación de usar el mismo en la construcción de este texto de calor y temperatura y 
trabajo como conceptos fundamentales de la termodinámica. 
 
Este proceso pedagógico para construir los conceptos, tal como se conciben en este 
texto, es de orden histórico. Por tal razón la producción de sus resultados derivados de 
considerar los conceptos como problemas y resultados exige una explicación que 
justifique los mismos y esta explicación compete a la epistemología. En este sentido la 
historia de las ciencias toma los resultados como hechos concretos, el epistemológo toma 
los hechos como conceptos, pero insertos en un sistema de conceptos. De tal manera 
que un hecho mal interpretado por una época sigue siendo un hecho para la historia de 
las ciencias, para la epistemología, es un obstáculo al pensamiento. 
 
Esta relación entre la historia y la epistemología es la base del valor educativo de la 
misma. De allí su uso en la enseñanza de las ciencias. Por otro lado, esta relación, nos 
permite pensar la diferencia que existe entre la enseñanza de las ciencias según sus 
resultados, simplemente históricos y la enseñanza de las ciencias según el proceso 
histórico y epistemológico de la producción de dichos resultados que aquí hemos 
elaborado. 
 
También podemos apreciar lo que significan los textos de enseñanza y aprendizaje de las 
ciencias que actualmente utilizamos en el aula de clases, en los cuales se tiende a 
desarrollar una explicación del concepto a través de la enseñanza, aprendizaje y 
evaluación de sus resultados, pero haciendo a un lado el proceso histórico y 
epistemológico que produjo dicho resultado y por ende su explicación en el contexto de un 
modelo pedagógico. Esta diferencia que asumimos teóricamente, es la que pocas veces 
se ha colocado en practica, concretamente en la escritura de textos de ciencias con un 
propósito educativo. De allí el interés de expresar el significado de dicha diferencia en la 
realidad educativa con base en este texto que hoy presentamos a la comunidad educativa 
en general. 
 
Aunque recomendamos la lectura de las dos unidades que comprende el texto, es 
necesario enfatizar sobre la recomendación de la lectura y el análisis detallado a los tres 
primeros capítulos que comprendenla Unidad I, ya que presentan toda la problemática 
educativa y además dan principios fundamentales para abordar estos temas en el aula, 
permitiéndonos aproximarnos a unas nuevas perspectivas de enseñanza. Así como 
también en una línea similar lo interesante de la investigación como herramienta inherente 
en la enseñanza - aprendizaje. En la introducción correspondiente, se explica un poco 
más detalladamente estos argumentos. 
 
Por último, reiteramos la importancia de indagar en sus estudiantes sobre sus ideas 
previas, como una táctica para generar estrategias de enseñanza y optimizar así su 
aprendizaje, también se recomienda hacer un análisis completo del texto para identificar 
de él los puntos claves en la enseñanza y finalmente utilizar adecuadamente los iconos 
para la introspección de los conceptos abordados en cada uno de los capítulos. 
 
 13 
 
AL ESTUDIANTE 
 
Una idea central que se plantea en este texto es considerar que para enseñar y aprender 
ciencias es necesario saber como histórica-y epistemológicamente se construyó el 
concepto. Esta idea se desarrolla a través de la segunda unidad del texto que 
comprenden los capítulos 4 al 15 
 
El interés educativo por reflexionar, investigar y utilizar la historia de las ciencias en la 
enseñanza, aprendizaje y evaluación de las ciencias naturales es de larga data, como lo 
demuestra los diferentes documentos: tales como las revistas y eventos que sobre el 
asunto se han producido, desde la creación de la Sociedad Latinoamericana de Historia 
de las Ciencias y la Tecnología en 1982 en Puebla, México; hasta la consolidación del 
Grupo Internacional de Historia, Filosofía y Enseñanza de las Ciencias que realizó la 
primera conferencia internacional de este carácter en 1989 en Tallahassee, Florida, la 
segunda en Kingston, Ontario en 1992, la tercera en Minneapolis, Minnesota en 1995, la 
cuarta en Calgary, Alberta en 1997, la quinta en Como, Italia en 1999, la sexta en 
Denver, Colorado en 2001, la octava en Leeds en 2005. Dicho interés educativo justifica 
como pertinente, el desarrollo de proyectos de investigación en esta línea de trabajo 
intelectual 
 
Este interés educativo por la historia de las ciencias ha tenido diversas interpretaciones. 
Una ha centrado su eje en las biografías y anécdotas amenas sobre los científicos con el 
propósito de “humanizar” la enseñanza y aprendizaje de las ciencias (Jensen, 1998). La 
Historia en este sentido se asume como una crónica, que reflexiona sobre si misma bajo 
la forma de la tradición: transmisión de un científico a otro o de una época a otra de las 
verdades adquiridas y de los problemas no resueltos siguiendo el hilo de un campo lineal 
y uniforme cuya única virtud es suceder y acumular. Esta historia de las ciencias se 
concibe con biografías, anécdotas picantes, conmemoraciones edificantes y “precursores” 
que recorren un camino continuo en el desarrollo del pensamiento científico como si la 
ciencia tuviera un único camino y no fuera posible tener otras alternativas aún dentro del 
mismo recorrido. 
 
El otro camino en el desarrollo del pensamiento ha orientado la historia de las ciencias 
hacia el uso de la misma como vehículo para enseñar los principios corrientes de las 
ciencias, o como caso estudio del método científico o del impacto de la ciencia y la 
tecnología en la sociedad. Los historiadores de las ciencias generalmente consideran esta 
interpretación como muy general o muy filosófica. Un ejemplo de esta naturaleza lo 
realiza Ernst Cassirer en su texto sobre, El problema del conocimiento en la filosofía y la 
ciencia moderna, Cassirer. por ejemplo, le interesa pensar internamente las ciencias 
exactas y biológicas desde la filosofía, para ello no tiene mas remedio que adentrarse 
continuamente en la labor de las ciencias especiales, explorándolas no solo en cuanto a 
sus principios, sino también en su concreción, cerciorándose de las concepciones y los 
métodos aplicados a los problemas fundamentales de cada rama del saber. 
 
Concretamente, al abordar la exposición del darwinismo como un campo especifico de la 
biología, lo hace buscando conocer como el contenido de la teoría, la forma y la 
metodología modifican el concepto y la misión de las ciencia biológicas y transforman el 
sistema general de relaciones del conocimiento biológico que se generan desde el 
 14 
darwinismo. Específicamente en relación con este aspecto la posición de Haeckel, 
también se constituyen en un ejemplo, porque muestra como las concepciones biológicas 
cambian las relaciones de conocimiento biológico que tradicionalmente se tenían con 
respecto a la concepción antropocéntrica, que hacían del hombre un ser privilegiado en la 
escala zoológica, para hacer de las ciencias un punto de vista universal, donde el hombre 
fuera un ser mas de dicha escala. En los dos ejemplos mencionados no hay un interés por 
analizar lo educativo desde la historia de las ideas científicas (Cassirer, 1995). 
 
Pero una nueva alternativa se propone estudiar la historia de las ciencias como marco 
conceptual de referencia para investigar, analizar, reflexionar e informar la enseñanza, 
aprendizaje, evaluación y organización curricular de las ciencias en la formación 
educativa científica. Este enfoque educativo plantea como tesis central, que la 
construcción histórica de los conceptos considerados a la luz de la epistemología sirve de 
ayuda a la construcción pedagógica, pero solo son enseñables si se articulen con una 
teoría pedagógica que los lleve al aula de clases. Este enfoque cuyo desarrollo ha 
evolucionado al punto de que actualmente constituye quizás su punto mas robusto en la 
investigación histórica de las ciencias es el que justifica la pertinencia de realizar este tipo 
de propuesta educativa. El texto que usted va tratar de comprender se ubica en esta 
perspectiva. 
 
El texto tiene dos unidades la primera le presenta cual son las condiciones educativas que 
se conocen previamente sobre este tipo de investigaciones acerca del calor, la 
temperatura y trabajo como requisitos conceptuales del la primera y segunda ley de la 
termodinámica. En este sentido se asume que los estudiantes llegan con ideas previas 
acerca de los fenómenos naturales que se le explican en sus clases de ciencias, es decir, 
el estudiante llega con una cultura científica previa sobre calor, temperatura y trabajo, 
cultura que es necesario confrontar con la cultura científica que la ciencia propone para 
esos conceptos. 
 
La segunda unidad es lo que a partir de la perspectiva anterior su suponen deben saber 
los estudiantes acerca de dichos conceptos según la tesis central de este texto. 
Específicamente esta unidad elabora una secuencia curricular de enseñanza, aprendizaje 
y evaluación de los conceptos mencionados a través de los capítulos 4 -15 que la 
integran. 
 
Un punto fundamental que se asume en esta unidad es que el estudio del cambio 
conceptual en la historia de las ciencias sirve de referencia teórica para explicar el cambio 
conceptual de los estudiantes en el aula de clases y puede iluminar la comprensión del 
maestro sobre la enseñanza y aprendizaje de conceptos científicos en la escuela. Esta 
asunción considera varios puntos: 
 
1. Ambas actividades son racionales. Tanto los científicos como los alumnos están 
envueltos en la misma clase de actividades: solucionar problemas usando ciertos 
conceptos previos para transformar su conocimiento actual (1). 
 
2. Ambos procesos tienen una meta idéntica: adquirir conocimientos objetivos. En 
ambos casos la objetividad del conocimiento requiere una ruptura con el 
conocimiento común. En este punto de vista el progreso del conocimiento acerca 
de un objeto, concepto o teoría es argumentar contra su concepto previo o 
superando los obstáculos que se oponen a ello. Esto sugiere que el alumno en el 
aula es como el científico en las fronteras de las ciencias. Aquel cambiando su 
 15 
propio pensamiento y esteavanzando en el conocimiento científico pero ambos 
tratando de entender y explicar la realidad en sus propios términos con el fin de 
adquirir conocimiento. 
 
3. Teniendo en cuenta lo anterior, en sentido estricto, el cambio conceptual aplica 
únicamente a las ciencias y en este texto lo utilizamos como una heurística por 
analizar el aprendizaje en escuela. Pero dada la similitud entre los dos procesos, 
en sentido amplio, podemos hablar de cambio conceptual en la escuela pero 
haciendo hincapié en la naturaleza diferente de este último proceso, con relación 
al de las ciencias, de allí la particularidad del aprendizaje para estos casos. 
 
Con base en la concepción anterior se recoge una secuencia de diez fases que sirven de 
referencia curricular, lo cual es útil en dos sentidos, en primer lugar para el texto que 
busca enseñar y en segundo lugar para el estudiante que quiere aprender. Para una 
mejor comprensión de las fases se citan los capítulos en los cuales se desarrolla cada una 
de estas. 
 
I. Considera los términos: calor, frío y otros semejantes como síntesis del ideario 
común para referirse a los fenómenos termales y que son la raíz común para el 
conocimiento científico de la ciencia y el escolar de los maestros, así como el 
conocimiento común previo de los alumnos. Es crucial la perspectiva que se 
deriva de esta investigación, el conocimiento común tiene el contenido organizado 
en problemas, explicaciones teóricas y reglas para solucionarlos. La consecuencia 
de esto para la educación en ciencias es principalmente investigar que contenidos 
sobre conceptos científicos previos tienen los estudiantes; antes que simplemente 
diagnosticar sobre sus concepciones (Capítulos 1- 5). 
 
II. Plantea el problema: cómo identificar cuando un cuerpo esta caliente y cuando 
esta frío. La respuesta desde el conocimiento común fue la observación de las 
propiedades físicas de las sustancias afectadas por el cambio. Pero la respuesta 
desde el conocimiento científico fue separar las sustancias de las propiedades 
físicas afectadas. Entre estas propiedades se tomo como referencia la expansión 
por calentamiento. Esta propiedad permitió construir los primeros instrumentos 
para detectar la expansión del aire. (Capítulos 5 y 6) 
 
III. Recoge uno de los primeros problemas planteados desde el conocimiento común. 
Como ordenar los objetos según sus diferentes grados de calor ó frío. Este 
problema origina desde el conocimiento común las escalas naturales de calor por 
medio del sentido del tacto y luego la respuesta desde el conocimiento científico: 
las escalas matemáticas, es decir, la asignación de números a las cualidades de 
frío y caliente (Capítulo 6). 
IV. Trata acerca del problema de la construcción de los instrumentos para medir los 
grados de calor y frío de las sustancias. Un conjunto de elementos se recoge en 
los nuevos instrumentos: los termómetros, tales como: el concepto de escala, los 
conceptos de sustancias termométricas y sus correspondientes propiedades 
termométricas; el concepto de expansión por calor, el concepto de intervalo 
estándar de temperatura, puntos fijos para la construcción del intervalo. (Capítulo 
7) 
 
V. Asume el problema de explicar el calor y el frío. El conocimiento común teorizó dos 
conceptos diferentes. Pero el conocimiento científico concibió la unificación de los 
 16 
conceptos de calor y frío y otros semejantes en un solo continuo: originando la 
teoría de la existencia del calor como el único fenómeno a considerar. (Capítulos 7 
y 8) 
 
VI. Explica el problema del equilibrio térmico. Creada la teoría del calor, el 
conocimiento científico distinguió entre la intensidad del calor y la cantidad de calor 
como dos magnitudes físicas diferentes. Con esta asunción Black trató de 
solucionar el problema de la distribución de calor entre diferentes sustancias a 
diferente intensidad de calor. Para ello Black conceptualizó la diferencia entre 
temperatura (intensidad de calor), aquella magnitud física que resulta del equilibrio 
térmico y medida indirectamente por el termómetro y la cantidad de calor, aquella 
magnitud física que fluye del cuerpo más caliente al más frío y que directamente 
envuelve cálculos cuantitativos de calor. Por ejemplo, cuando el calor fluye entre 
dos sustancias en desequilibrio termal, la cantidad de calor perdida por un cuerpo 
debe ser igual a la ganada por el otro. De tal manera que la cantidad de calor 
incluido en el proceso permanece constante. Aquí, experimentalmente, se da una 
ruptura entre el conocimiento científico y el conocimiento común. (Capítulos 8 y 
9) 
VII. Argumenta como el principio de equilibrio térmico origina la ley cero de la 
termodinámica o el concepto de temperatura. En síntesis es reconocer la 
singularidad del concepto de temperatura, el cual es producido por el equilibrio 
térmico y el uso del termómetro, en tal sentido el concepto de temperatura recoge 
todos los conceptos previos de las diferentes etapas mencionadas. Aquí continúa 
el progreso del conocimiento científico. (Capítulo 8) 
 
VIII. Identifica los métodos de cuantificar el calor en el fenómeno de equilibrio térmico. 
El conocimiento común asumía que la cantidad de calor necesaria para 
incrementar la temperatura de diferentes sustancias era directamente proporcional 
a la cantidad de materia, densidad o volumen en cada uno de ellos. Pero, para el 
conocimiento científico la cantidad de calor depende de la naturaleza de cada 
cuerpo y se calcula en forma experimental para cada una de las sustancias. Esta 
concepción originó las fórmulas de capacidad de calor y capacidad específica de 
calor. (Capítulos 9 -11) 
 
IX. Relaciona el calor y la primera ley de la termodinámica. Esta relación se origina 
en el contexto del debate sobre el conocimiento de la naturaleza del calor: la 
teoría calórica y la teoría del calor como movimiento. La primera teoría no podía 
explicar como el trabajo mecánico se transformaba en calor a partir de una sola 
sustancia material, para ello era necesario dos sustancias, una que entrega 
calórico y otra que lo recibe. Joule calculó el factor de conversión entre trabajo y 
calor. Este procedimiento fue el origen de la primera ley de la termodinámica. 
(Capítulo 12 -14) 
 
X. Refiere a la consideración del calor como energía. Las dos conversiones de 
trabajo en calor y calor en trabajo y la permanencia de una cantidad invariante son 
posibles en el contexto del ciclo de Carnot, siempre y cuando se asuma que el 
calor es una clase de energía y no un fluido material y que la relación entre 
trabajo y calor se pueda expresar en forma matemática. (Capítulo 15) 
 
 17 
De la secuencia conceptual curricular construida se concluye que históricamente la 
diferencia entre calor y temperatura fue resuelta cuando se ubicó y explicó el fenómeno 
de equilibrio térmico por Black alrededor de 1750. 
Como no se desconoce el estudiar y aprender temas de física, resulta complicado para la 
mayoría de los estudiantes, debido a sus innumerables conceptos a abordar que según 
aumenta el nivel de estudio se tornan más complejos. Por ello, se brindan algunas 
sugerencias que facilitaran a buenos hábitos de estudios y manejar este texto lo mejor 
posible para su aprendizaje. 
 
Recuerda que el libro es un instrumento para aprender y reforzar conocimientos, por lo 
que lo puedes utilizar antes, durante y después de las clases; el desafiar al libro 
cuestionándolo y cuestionándote podrás saber que tanto estas aprendiendo los conceptos 
y sus aplicaciones. 
 
No hay que olvidar que los pares también poseen conocimiento, de esta forma, un buen 
debate de los temas traerá consigo aun más aprendizaje y si prevalecen dudas, el 
profesor es el más indicado en ayudarte a superar dichas dificultades. 
 
Como has de descubrir muy pronto, en cada capitulo hay una introducción, esta es una 
ventaja ya que da una mirada general de este y así se darán pistas de los temasimportantes emprendidos. 
 
Por último, da un vistazo a la guía de iconos usados en el texto, pues se tornaran en un 
aliado para la comprensión de los temas aquí abordados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 18 
 
 
 
 
 
ICONOS USADOS EN ESTE LIBRO 
 
Cuado se realiza la lectura del libro, en su interior se podrán encontrar diferentes iconos 
que acompañan los títulos, dichos iconos están diseñados como ayudas para recorrer el 
texto. A continuación se presentan y se indica el significado de cada uno: 
 
• Este icono indica que lo que se presenta a continuación es un 
ejercicio o una situación, que requiere que el lector se detenga y 
reflexione sobre ella; además el lector puede elaborar posibles 
respuestas que puedan darse sobre dicha situación o ejercicio. 
 
 
• Este icono representa un experimento, por tanto la idea que se 
desarrolla después de su aparición es generalmente un experimento 
elaborado por científicos, dicho experimento es importante ya que 
gracias a él se llegaron a trascendentales conclusiones sobre los tema. 
 
 
• Este icono acompaña al titulo de “Planteamiento del Problema”, por 
tanto indica que lo que se desarrollara a continuación es el 
planteamiento de un problema el cual establecieron los científicos y 
del cual se llegaron a importantes conclusiones. 
 
 
• Este icono señala que lo que se presenta a continuación son las 
conclusiones que se establecieron ya sea de un experimento o de una 
situación. 
 
 
• Este icono indica que lo que se presentara a continuación son ejercicios 
o actividades para que el lector los realice, y reflexione al respecto. 
 
 
• Este icono indica las ideas importantes que permitieron desarrollar los 
interrogantes que dificultaron la construcción del concepto y que por tanto 
se convirtieron en ideas significativas en el proceso. 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
 
 
 
 
INTRODUCCIÓN 
 
 
El proceso de la comprensión del conocimiento científico en el aula esta determinado: por 
el conocimiento del maestro que lo plantea; el conocimiento del estudiante que lo apropia, 
el conocimiento de las ciencia naturales como el criterio de referencia a lograr y el 
conocimiento del texto escrito de ciencias naturales que lo representa educativamente en 
sus procesos de enseñanza, aprendizaje y evaluación. 
 
En el sentido anterior, los textos escritos han sido el eje de referencia de nuestra práctica 
educativa desde el momento de su fundación con Juan Amos Comenio hasta la actualidad 
y especialmente en nuestra era tecnológica informática y comunicativa. Al respecto las 
apreciaciones de Wolton (1992 Wolton, D, (1992), elogio del gran Público: una teoría 
critica de la televisión, Barcelona: Gedisa) son expresivas: las sombrías predicciones que 
se hacían sobre el futuro de los textos escritos y la prensa sobre su desaparición por obra 
del triunfo de la imagen no se han cumplido y al contrario obliga a investigar cual es 
exactamente la tendencia a desarrollar para el futuro de ellos. Justamente, la 
investigación sobre los textos que realizamos apunta en esa dirección. 
 
El propósito teórico de dicha investigación, es relacionar la enseñanza, aprendizaje y 
evaluación de las ciencias experimentales con su contexto histórico y epistemológico 
(Matthews, 1994, Gil, 1993) en el contexto educativo universitario. Pero dicho propósito 
con diversas interpretaciones históricas y pedagógicas se materializa en textos escritos 
que recogen dichas interpretaciones. Tres enfoques caracterizan las mismas: Una ha 
centrado su eje en las biografías y anécdotas amenas sobre los científicos con el 
propósito de “humanizar” la enseñanza y aprendizaje de las ciencias. Otra ha orientado la 
historia de las ciencias hacia el uso de la misma como vehículo para enseñar los 
principios corrientes de las ciencias, o como caso estudio del método científico o del 
impacto de la ciencia y la tecnología en la sociedad. 
 
Una nueva alternativa estudia la historia de las ciencias como marco conceptual de 
referencia para investigar, analizar, reflexionar e informar la enseñanza, aprendizaje, 
evaluación y organización curricular de las ciencias en la formación educativa científica. 
Este último enfoque es el que justifica la pertinencia de realizar este tipo de proyecto. Los 
textos históricos-científicos han sido usualmente escritos con la intención de humanizar la 
ciencia y no con el propósito educativo de enseñar, aprender y evaluar la misma. 
 
De allí la necesidad de investigar el problema que subyace en estos últimos casos, en los 
cuales dichos textos científicos–históricos con propósito educativo han sido presentados 
con el mismo marco teórico que ellos contienen epistemológicamente cuando son 
presentados a una comunidad de investigadores de ciencias experimentales, sin tener en 
cuenta que son para una comunidad educativa universitaria en la cual se privilegia el 
modelo pedagógico. 
 
 20 
Por tal razón una respuesta alternativa para escribir textos históricos con dicho enfoque 
exige integrar los marcos teóricos y pedagógicos de los temas y conceptos envueltos en 
este proyecto. En este caso nos referimos como temas globales a la termodinámica, la 
mecánica clásica, y la evolución y a los conceptos específicos respectivos derivados de 
dichas temáticas: evolución, fuerza newtoniana y presión hidrostática. Para este caso 
particular nos referimos a los conceptos fundamentales de la termodinámica: calor, 
temperatura y trabajo 
 
Un ejemplo muestra la importancia de este tipo de investigaciones. Una investigación 
previa (Zambrano, 2000) sobre la historia y la epistemología de los conceptos de calor y 
temperatura concluye que históricamente la diferencia entre calor y temperatura fue 
resuelta cuando se ubicó y explicó el fenómeno de equilibrio térmico por Black alrededor 
de 1750. Sin embargo en la mayoría de los textos escolares de física incluyendo los textos 
universitarios de Colombia, Inglaterra, EU no existe alusión a este fenómeno y la 
diferencia entre calor y temperatura se resuelve por definición sin aclarar la relación y 
diferenciación que epistemológicamente se da en todo fenómeno físico de calor y 
temperatura cuando se establece el planteamiento y solución del equilibrio térmico teórica 
y prácticamente. Los mejores textos de Física tienen este problema, menciono entre otros: 
Zemansky, Resnick, Feynman, Sears (textos clásicos en la enseñanza de la Física 
secundaria y universitaria mundial). Indudablemente los maestros reproductores de dichos 
textos a través de la enseñanza llevan las mismas -limitaciones conceptuales de 
contenido- a sus alumnos. 
 
En este contexto, el texto objeto de investigación de los conceptos fundamentales de la 
termodinámica: calor, temperatura y trabajo, que se presenta a la comunidad educativa 
del país está relacionado con la escritura de textos conceptualizados educativamente para 
la enseñanza, aprendizaje y evaluación en los cursos introductorios de ciencias en la 
educación superior 
 
Este texto educativo consta de dos unidades distribuidas en 15 capítulos de conocimiento, 
la primera unidad consta de los capítulos 1, 2 y 3, dedicada exclusivamente a los 
docentes y la segunda comprende del capitulo 4 al 15 dirigida a docentes y estudiantes. 
 
Con base en los estudios realizados sobre los conceptos de calor y temperatura y trabajo 
como conceptos fundamentales en la termodinámica macroscópica se recoge una 
secuencia de diversas fases que sirven de referencia curricular, lo cual es útil en dos 
sentidos, en primer lugar para el texto que busca enseñar y en segundo lugar para el 
estudiante que quiere aprender. Para una mejor comprensión de las fases se citan los 
capítulos en los cuales se desarrolla cada una de estas. 
 
La primera unidad consta de los capítulos 1, 2, Y 3 
 
La primera unidad para el docente en general se fundamenta en tres concepciones 
teóricas cruciales para la enseñanza de las ciencias: la 1, el conocimiento común del 
hombre es la raízgenérica del origen del conocimiento científico, el conocimiento escolar 
y los conceptos previos de los estudiantes. De allí la importancia de identificar y 
diferenciar unas de otras por el papel que juegan en una formación científica en ciencias. 
2 los jóvenes universitarios llegan con ideas previas sobre las fenómenos de las ciencias 
que tratan en sus cursos 3 Saber como piensan los estudiantes los fenómenos científicos 
es necesario para la enseñanza, el aprendizaje y la evaluación en ciencias. Esta unidad 
se desarrolla en tres capítulos: 
 21 
 
El capítulo 1 trata de las ideas comunes previamente identificadas por los investigadores 
de educación en ciencias asociadas a los términos calor y temperatura desde la formación 
inicial hasta la educación superior. 
 
El capítulo 2 presenta la tesis central del texto, el desarrollo histórico y epistemológico de 
los conceptos de las ciencias constituyen el fundamento del valor pedagógico para 
enseñarlos, aprenderlos y evaluarlos. 
 
El capítulo 3 explica los principios teóricos con los cuales se realizó el estudio histórico 
epistemológico de los conceptos de calor temperatura y trabajo 
 
La segunda unidad consta de los capítulos 4 hasta el 15 
 
Tiene como propósito establecer un marco conceptual de referencia acerca de lo que se 
espera conocer como resultado de la reflexión educativa y pedagógica sobre la historia y 
epistemología de los conceptos de calor y temperatura, para elaborar una secuencia 
curricular de enseñanza, aprendizaje y evaluación a través de los capítulos 4 -15 que la 
integran. 
 
En los capítulos mencionados se recoge la secuencia curricular de los conceptos de calor 
y temperatura y trabajo que sirven de referencia formativa educativa, lo cual es útil en dos 
sentidos, en primer lugar para el texto que busca enseñar y en segundo lugar para el 
estudiante que quiere aprender. Para una mejor comprensión de la secuencia se citan los 
capítulos en los cuales se desarrolla cada una de sus componentes. 
 
El capítulo 4 introduce las ideas comunes en la antigüedad sobre los conceptos de calor y 
temperatura que sirvieron de base para la construcción del concepto de temperatura. 
 
El capitulo 5 aborda el problema de, cómo identificar cuando un cuerpo esta caliente y 
cuando esta frío y la solución que se le da desde el punto de vista del conocimiento 
común de la antigüedad y el conocimiento de los científicos. 
 
El capítulo 6 aborda las escalas naturales y matemáticas en la solución del problema 
¿Cómo ordenar las sustancias según fueran frías, tibias, o calientes? (Capítulo 3). 
El capítulo 7 presenta los termómetros como los instrumentos para medir los grados de 
calor y frío de las sustancias. 
 
El capítulo 8 asume como los científicos resuelven el problema de la relación entre el calor 
y el frío. Con este propósito el capitulo considera tres temas: el primero, el establecimiento 
de una teoría del calor que enlaza los conceptos de “calor” y “frío”, el segundo, el 
problema del equilibrio térmico interpretado cualitativamente como fundamento para el 
comienzo de la conceptualización científica del concepto de temperatura, el tercero, el 
mejoramiento del concepto de temperatura con la ley cero de la termodinámica. 
 
El capítulo 9 racionaliza el problema del equilibrio térmico. Por ejemplo, cuando el calor 
fluye entre dos sustancias en equilibrio termal, la cantidad de calor perdida por un cuerpo 
debe ser igual a la ganada por el otro. De tal manera que la cantidad de calor incluido en 
el proceso permanece constante. Aquí, experimentalmente, se da una ruptura entre el 
conocimiento científico y el conocimiento común. 
 22 
 
El capítulo 10 estudia como el equilibrio térmico permite abordar el estudio de los cambios 
físicos de estado, en este caso la fusión y la solidificación, por la relación que tenían con 
la diferencia entre calor y temperatura. 
 
El capítulo 11 analiza como el equilibrio térmico permite abordar el estudio de los cambios 
físicos de estado, en este caso la vaporización. 
 
El capítulo 12 diferencia calor y temperatura partir del equilibrio térmico abordando el 
significado de que es exactamente el calor. 
 
El capítulo 13 establece, el equivalente mecánico del calor, es decir ¿cómo una cantidad 
definida de calor se relaciona con el trabajo? Si bien, Rumford logra la medición de esta 
relación, el significado pasa desapercibido para él. Aceptar esta relación es asumir una 
equivalencia general entre calor y diversas formas de energía (entre ellas, el trabajo y la 
fricción) en el contexto del principio de conservación de la misma, 
 
El capítulo 14 relaciona el calor y la primera ley de la termodinámica. Esta relación se 
origina en el contexto del debate sobre el conocimiento de la naturaleza del calor: la teoría 
calórica y la teoría del calor como movimiento. La primera teoría no podía explicar como el 
trabajo mecánico se transformaba en calor a partir de una sola sustancia material, para 
ello era necesario dos sustancias, uno que entrega calórico y otro que lo recibe. Joule 
calculó el factor de conversión entre trabajo y calor. Este procedimiento fue el origen de la 
primera ley de la termodinámica. ). 
 
El capítulo 15 se refiere a la consideración del calor como energía. Esto es aceptar que el 
principio de conversión total de trabajo en calor y calor en trabajo pero no totalmente y la 
permanencia de una cantidad invariante, la energía. 
 
De la secuencia conceptual curricular construida a través de estos capítulos, 4-15, se 
concluye que históricamente la diferencia entre calor y temperatura fue resuelta cuando 
se ubicó y explicó el fenómeno de equilibrio térmico por Black alrededor de 1750. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIDAD I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25 
 
 
 
1. IDEAS INICIALES SOBRE CALOR Y 
TEMPERATURA 
 
Existen muchas ideas sobre calor, temperatura y termodinámica 
construidas de la relación de los seres humanos con el medio, 
otras se derivan de la tecnología informática, y de la 
comunicación, otras ideas provienen de la enseñanza de los 
maestros, otras de la literatura de investigación especializada 
sobre enseñanza de las ciencias; pero pocas veces se usan 
estás ideas en los textos y en el aula. Por consiguiente 
asumimos que los estudiantes antes de llegar a la lectura de este 
texto tienen algunas de ellas pero el problema es que no 
identifican ni usan dichas ideas. De allí que este texto empieza 
por estos últimos datos. 
 
Este capítulo presenta dos partes: la primera se refiere a las 
ideas previas, que según algunas investigaciones, tienen los 
estudiantes antes de ingresar a clases formales sobre calor y 
temperatura y la segunda las ideas revisadas a través de la 
investigación educativa en dichos conceptos que aparece en la 
literatura especializada. Se espera que al finalizar la lectura del 
capítulo los estudiantes reflexionen sobre las dos secciones a 
través de una actividad educativa en ciencias en la cual se 
realiza la comparación entre los conceptos previos de los 
estudiantes entrevistados y los conceptos derivados de la 
investigación en dichos conceptos. 
 
 
1.1 ALGUNAS IDEAS DE LOS ESTUDIANTES 
ACERCA DE LOS CONCEPTOS DE CALOR Y 
TEMPERATURA 
 
 
Generalmente se acepta hipotéticamente que los estudiantes de 
educación básica, media y universitaria tienen conocimientos y 
respuestas progresivas para resolver problemas físicos, químicos 
o biológicos cada vez más complejos según su grado escolar de 
estudio. Por esta razón se espera que a medida que avancen en 
su escolaridad, los estudiantes de grados superiores resuelvan 
mejor los mismos problemas sobre fenómenos de calor y 
 
1 
Capitulo 
 26 
temperatura que los estudiantes de grados inferiores. Pero esta hipótesis no 
siempre se cumple. Veamos en detalle: 
 
En diversasentrevistas realizadas a estudiantes de educación básica, educación 
media y universitaria acerca del problema de distribución del calor y temperatura 
entre diversos objetos a diferente temperatura denominado: equilibrio térmico, se 
encontraron las siguientes respuestas: 
 
 
 
 
• Un estudiante de sexto grado de educación básica según la tarjeta responde, 
así: 
 
Situación: Observa estos dibujos: Tengo un vaso con agua caliente a 100 grados 
de temperatura y un alambre a 50 grados. Si coloco estos objetos en un vaso 
vacío.(Fig. 1.1) 
 
Problema: ¿Qué objeto recibe calor? 
Respuesta : El alambre porque tiene menos temperatura. 
Problema: ¿Qué objeto entrega calor? 
Respuesta : el agua caliente porque esta mas caliente, hirviendo 
Problema : ¿Qué objeto gana más calor? 
Respuesta : Gana calor el alambre porque el agua le pasa el calor 
Problema : ¿Qué objeto pierde más calor? 
Respuesta : Pierde calor el agua porque le pasa más al alambre. 
Problema: ¿Qué pasa con la temperatura de cada uno de los objetos? 
Respuesta: La temperatura será de 150º porque se suman los 100º del agua y 
los 50º del alambre y por eso da 150 grados en total. 
 
• Un problema semejante a este se les colocó a los estudiantes de séptimo 
grado de educación básica secundaria y estas fueron algunas de sus respuestas: 
 
Situación : si usted tiene un vaso con agua a 100º C y un alambre a 30º C. 
Problema : ¿Si los coloco juntos cual será la temperatura? 
Respuesta : Sumaría las dos temperaturas. 
50 ° 
 
 
 
 
100 ° 
 Figura 1 - 1: Tarjeta sobre equilibrio térmico 
SITUACION 1 
 27 
Explicación : La temperatura del alambre se juntaría a la del agua y quedaría a 
mayor de 100º C 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Un problema más complejo, pero conceptualmente equivalente al anterior 
se le planteó a los estudiantes de Grado Once de Educación media y 
algunas de sus respuestas fueron las siguientes: 
 
Situación: Usted tiene un Vaso con agua a 90º C, alambres a 30º C y a 50º C y 
un vaso vacío (Fig. 1.2) 
Problema : ¿Si coloco los tres objetos en el vaso vacío que pasa a la temperatura 
de cada uno de los objetos sería igual o diferente? 
Respuesta : Sería diferente 
Explicación : El agua perdería 20º C y quedaría a 70º C. el alambre quedaría a 
40º C y el alambre de 30º C ganaría hasta 50º C 
 
 
 
 
• Para algunos estudiantes universitarios de Biología (3 Semestre) 
 
Situación : Tenemos un vaso con agua caliente a 90º C, un alambre con una 
temperatura de 30º C, otro alambre con una temperatura de 50º C (Fig.1.2 ) 
Problema: Coloco los alambres y el agua caliente en un vaso vacío, después de 
un rato ¿Qué pasa? 
Respuesta : Yo creo que se sube la temperatura del agua 
Estudiante : Pero, ¿La temperatura de esto es? 
Profesor: Uno tiene 30º C, otro 50º C y el agua esta a 90º C 
Estudiante : Pero uno toca esto y están calientes estas dos cosas. 
Profesor : Pues a 30º C y a 50º C 
SITUACION 2 
SITUACION 3 
SITUACION 2 y 3 
30 ° 
50 ° 
 
 
 
 
90 ° 
 28 
Estudiante : Y le hecha agua y los metes acá y después de un rato, que pasa, yo 
creo que se sube la temperatura del agua 
Profesor : Pero a que temperatura quedaría el agua 
Estudiante : Pues con los 90º de esto, los 30º de esto y los 50º de este, pues 
supongo que aumentaría bastante la temperatura de 150º, ve de 170º 
Profesor : ¿Y los alambres a que temperatura quedarían? 
Estudiante : A la misma. 
 
• Para algunos estudiantes universitarios de Psicología de cuarto semestre el 
mismo problema produjo estas respuestas: 
 
Situación : Tenemos un vaso con agua caliente a 90º, un alambre con una 
temperatura de 30º, otro alambre con una temperatura de 50º y un vaso vacío 
Profesor : ¿Si coloco los alambres y el agua caliente en el vaso vacío que 
pasaría? 
Estudiante : ¿Todo esta caliente, cierto? 
Profesor : Sí 
Estudiante : Coge y hecha todo eso tan caliente hay. No se le queman esos 
cables. 
Profesor : ¿Se queman? y ¿Por qué se quemarían? 
Estudiante : Sí. 
Profesor: O sea son alambres metálicos 
Estudiante : Oh son alambres, entonces se calientan muchísimo, eso 
Profesor: Entonces ¿Qué objeto recibiría calor allí? 
Estudiante : El vaso, los alambres, el agua, todo 
Profesor: y ¿Que objeto entregaría calor? 
Estudiante : Los alambres 
Profesor : Bueno, pero de todos, ¿Cuál ganaría mas calor? 
Estudiante : De todos sería el vaso, yo no se 
Profesor : Bueno saquemos este vaso. 
Estudiante : Ah, no lo miras, como no me explicas 
Profesor : O sea 
Estudiante : ¿Cuánto fue que me dijo que tenía eso? 
Profesor : 30º, 50º, y 90º C 
Estudiante : Ah y el agua 
Profesor : ¿El agua ganaría más calor? 
Estudiante : Sí 
Profesor : Y ¿Cual perdería más calor? 
Estudiante : Los cables 
Profesor : ¿Cuál de los dos? 
Estudiante : Los dos 
Profesor : ¿Que pasaría con la temperatura de cada uno de los objetos? 
Estudiante : El agua se calienta, los cables se calientan también 
Profesor: Y todos quedarían a una misma temperatura o a diferente temperatura 
cada uno. 
Estudiante : Yo creo que a diferente. 
Profeso r: Digamos el agua, ¿A qué temperatura quedaría? 
 29 
Estudiante : Sube un poquito a 100º por ahí, no se. 
Profesor: Y el alambre de 30º C. 
Estudiante: Los alambres yo creo que pierden un poquito y le dan calor al agua. 
 
 
1.2 CONCLUSIÓN DE LAS ENTREVISTAS 
 
 
Como se puede analizar en las entrevistas anteriores sobre el problema de 
mezclar objetos a diferente temperatura, los resultados muestran respuestas 
sorprendentes. Algunos de los estudiantes entrevistados de educación media 
resolvieron los problemas de equilibrio térmico, pero en otros casos los 
estudiantes de educación básica y universitaria no solucionaron satisfactoriamente 
los problemas relacionados con dicho fenómeno. 
 
De las entrevistas anteriormente realizadas se derivan algunas conclusiones: 
 
1. Desde la educación primaria hasta la educación universitaria, los problemas 
fundamentales son los mismos que sucedieron en la historia de la construcción de 
los conceptos de calor y temperatura. En primer lugar, saber su significado y en 
segundo lugar, saber su diferencia. De acuerdo a la historia de las ciencias 
sabemos que el problema fundamental que permitió la construcción de dichos 
conceptos, fue resolver cualitativa y cuantitativamente el problema del equilibrio 
térmico. 
 
2. El mecanismo para resolverlo fue establecido por Black (1728-1799) quien pensó, 
planeó y realizó experimentalmente la distribución de calor entre diferentes 
sustancias. Este fenómeno actualmente conocido como equilibrio térmico, es la 
base para conceptualizar y diferenciar calor y temperatura y por ende su aplicación 
es necesaria en la enseñanza, aprendizaje y evaluación del fenómeno térmico por 
la permanencia epistemológica de su significado. 
 
3. Las entrevistas revelan que aun a nivel universitario el problema sigue vigente por 
tanto una propuesta educativa para la enseñanza, aprendizaje y evaluación de 
estos conceptos debe partir de esta situación. En esta perspectiva la literatura 
especializada sobre educación en ciencias muestra algunas alternativas desde la 
investigación educativa para enseñar, aprender, y evaluar dichos conceptos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 30 
 
 
 
 
1.3 ANTECEDENTES SOBRE LAS INVESTIGACIONES 
EDUCATIVAS DE LOS CONCEPTOS DE CALOR Y TEMPERATURA 
 
A continuación se presentan algunas ideas de autores que se han dedicado al 
estudio del calor y la temperatura, desde una perspectiva educativa, es decir, 
estos autores han investigado y analizado ideas que tienen los estudiantes sobre 
estos conceptos, con la intención de proponer nuevas estrategias de enseñanza y 
por ende facilitar la construcción de dichos conceptos a los estudiantes. 
 
La literatura de educación en ciencias a nivel internacional aborda la enseñanza, 
aprendizaje y evaluación de los conceptos de calor y temperatura en los siguientes 
términos: Erickson (1985) presenta un resumen acerca de las ideas de calor y 
temperatura tomando como referenciala manera como los alumnos entienden 
dichos conceptos. En tal sentido éste autor analizó el uso del término calor; la 
noción intuitiva de calor como transferencia de energía; la comprensión de los 
alumnos del mecanismo de transferencia de calor; la comprensión del concepto de 
temperatura; cambios de temperatura, temperatura como propiedad intensiva y las 
diferencias entre calor, temperatura y energía. Basado en su estudio es posible 
concebir una "secuencia cognitiva". Por ejemplo, el comienzo de tal secuencia se 
refiere a las experiencias del sentido común con calor y frío entre los 2 y los 3 
años. Sigue luego una escala natural de graduación del calor: frío, tibio y caliente, 
entre 8 y 9 años. La siguiente etapa es el calor asociado con seres vivos, entre 8 y 
12 años, y la última etapa es concebir el calor como energía a los 16 años. 
 
En relación con la temperatura Strauss (1981), Stavy y Berkovitz (1980) muestran 
dos problemas: mezclar cantidades iguales de agua a la misma temperatura y 
mezclar cantidades iguales de agua a diferentes temperaturas. En ambos casos 
las tareas cualitativas fueron más fáciles de solucionar que las tareas 
cuantitativas. Por ejemplo, cuando a los alumnos se les preguntó por la 
temperatura final después de mezclar cantidades diferentes de agua a distinta 
temperatura, solamente pudieron resolver esta tarea a los 12, 13, 14 años, antes 
de esa edad fue muy difícil. Dos explicaciones han sido elaboradas para este 
problema. Una es el conflicto que existe entre dos modelos de sistemas 
representacionales de temperatura: cualitativo y cuantitativo. Cualitativo se refiere 
a la consideración de los problemas de la temperatura y/o calor sin usar números 
y cuantitativo a la consideración de los problemas de temperatura y calor usando 
números. En breve existe un conflicto en el pensamiento del niño entre su 
comprensión cualitativa de temperatura y la comprensión de su sistema numérico 
cuando él o ella lo aplican a temperatura. 
 
La segunda explicación complementaria con la anterior es la creencia de que 
temperatura es simplemente una medida de la cantidad de calor contenida por un 
 31 
cuerpo. En este sentido, ellos confunden temperatura con la cantidad de agua 
obtenida de mezclar en un solo recipiente dos volúmenes diferentes, lo cual los 
lleva a predecir que la temperatura final de la mezcla se incrementa. 
Driver y Ericsson (1983) agregan que no solamente se deben confrontar 
empíricamente las concepciones erróneas de los estudiantes sino que también se 
deben hacer fáciles de abstraer y representar mentalmente los conceptos de los 
textos. 
 
Wiser y Carey (1983) usaron la historia de las ciencias del calor y temperatura 
para analizar la física de los inexpertos (estudiantes), encontrando en este 
procedimiento similaridades sorprendentes entre un modelo termal de los antiguos 
italianos de la escuela de los "experimentadores" y los modelos de pensamiento 
acerca de la representación de los problemas de física en estudiantes inexpertos. 
Tiberghien (1985) trató de enlazar el desarrollo de ideas de temperatura con la 
enseñanza. En este sentido, ella describió como cambian con la enseñanza las 
interpretaciones de los fenómenos de calor y temperatura. Pero no explicó los 
principios teóricos que justifican su enseñanza y aprendizaje de las ciencias. 
 
Wiser (1988) asume que el mayor obstáculo para aprender acerca de un dominio 
es tener marcos alternativos, por consiguiente es necesario conocerlos totalmente 
con el fin de determinar los medios como los conceptos de los estudiantes difieren 
y obstaculizan la asimilación de los conceptos de los textos. Con respecto a lo 
anterior también se necesita desarrollar un currículo que de cuenta de tales 
marcos alternativos. 
 
Carvalho y Castro (1992) empleando la historia de las ciencias del calor y 
temperatura analizaron con alumnos de escuela secundaria algunas actividades 
conceptuales derivadas de materiales de Black, pero de orden secundario, sobre 
la diferencia entre calor y temperatura, mezcla de agua a diferente temperatura y 
otras mezclas, con el propósito de ayudar al proceso cognitivo de los alumnos. 
 
Gail y otros (2000) examinan la relación y el desarrollo de comunidades de 
conceptos relacionados con calor y convención a través de mapas conceptuales, 
clasificación de tarjetas con base en los mapas anteriores, entrevistas basadas en 
la clasificación previa y test escritos con estudiantes de quinto grado. Los 
resultados encontrados muestran que los estudiantes previamente a la instrucción 
relacionan calor con ideas muy diferentes de los conceptos científicos 
convencionales de calor. Por ejemplo clasifican los conceptos previos de calor en 
los siguientes grupos: 1. objetos generadores de calor: electricidad, estufas, fuego, 
microondas, fogatas, carros, hornos, velas, tostadores, chimeneas y otros. 2. 
Productos del calor: humo, vapor, sudor, humedad, fiebre, cenizas, vapor de agua, 
y otros. 3. Eventos asociados con calor: verano, sed, tenis, polo, natación, 
explosión y otros, 4. Objetos asociados con calor: moléculas, arena, vestidos 
ligeros, ventiladores, agua, coca cola, aire acondicionado, limonada, bióxido de 
carbón, y otros. 5. Lugares asociados con calor: magna, sol, México, lagos, 
trópico, salón, playas, islas termales, desierto, Arizona, Ecuador, volcanes y otros. 
 32 
6. Clima asociado con calor: lluvia, llovizna, invierno y otros y 7. Colores asociados 
con calor: rojo, amarillo, azul, naranja y multicolor. 
 
Lewis y Linn (2003) abordan un estudio sobre laboratorio y fenómenos termales 
con estudiantes de educación media usando entrevistas. Específicamente 
encontraron que muchos estudiantes creen que los metales “conducen”, 
“absorben”, “atrapan” o “mantienen” el frío mejor que otros materiales y que el 
papel de aluminio sería mejor que la madera o el algodón, para envolver 
materiales para conservar objetos fríos. Una pregunta derivada de este estudio 
fue: Una cuchara de metal y una cuchara de madera fueron colocadas en un 
horno a 65° C durante 2 horas: ¿Cuál seria la tempe ratura final? Los resultados 
muestran que el 53,6% de los estudiantes consideran que la temperatura de la 
cuchara de metal excedería la temperatura del horno frente al 36,4% de los 
estudiantes que creen que la temperatura de la cuchara de madera excedería la 
temperatura del horno. La explicación que dan es que los metales mantienen, 
absorben o atraen el calor. 
 
La revisión anterior muestra el interés por la comprensión de los problemas 
cuantitativos y cualitativos de temperatura, la diferencia entre calor y temperatura y 
el apoyo histórico para entender estos conceptos, como ejes centrales a 
considerar en el conocimiento educativo de dichos conceptos. Específicamente se 
retoma el aspecto histórico por la importancia que juega en la comprensión de los 
conceptos anteriores en este texto, teniendo como referencia el trabajo de Strauss 
por su desarrollo educativo y psicológico para explicar el carácter intensivo de la 
temperatura y su diferencia con el calor. 
 
 
1.4 REFLEXIONEMOS 
 
 
 
1. Podría explicar en que consiste el problema del fenómeno equilibrio 
térmico. 
 
2. Que hipótesis propone para explicar el porque los estudiantes de educación 
media entrevistados, resuelven el problema de equilibrio térmico y los 
estudiantes universitarios no. 
 
3. Se podrá pensar en una manera de cómo poder resolver el problema de 
equilibrio térmico entre los estudiantes universitarios mencionados. 
 
4. Las entrevistas y las investigaciones realizadas ¿Coinciden en la 
interpretación de los fenómenos de calor y temperatura? 
 
 
 
 33 
 
 
 
 
2. EL MARCO CONCEPTUAL DE 
REFERENCIA PARA LA HISTORIA DE 
CALOR Y TEMPERATURA 
 
 
La idea fundamental que justifica este capítulo es considerar 
que la construcción histórica y epistemológica de los conceptos 
de las ciencias tiene valor pedagógico para enseñarlos, 
aprenderlos y evaluarlos. En otros términos,