1.Taller de Cultura Científica, Bioética y Valores

¿Puede la Termodinámica contribuir a formar una cultura científica en los

estudiantes universitarios?

Sistema de valores relacionados con los conocimientos sobre los objetos, los fenómenos y los procesos, así como los procedimientos para su producción, aplicación y transmisión por el hombre desde un punto de vista ético y en un contexto histórico social determinado.

Lilia Mª Pino y col.

Cultura Científica

Analizar, desde una perspectiva Ciencia Tecnología y Sociedad (CTS), el surgimiento y desarrollo de la Termodinámica atendiendo

a su objeto de estudio y su relación con la Revolución Industrial del siglo XIX, para

contribuir a formar una cultura científica en los estudiantes mediante la asignatura Química Física I que se imparte en las

Licenciaturas de Ciencias Alimentarias y Farmacéuticas.

Objetivo

Diseño de la asignatura

Química Física I

Tendencias externalistas(factores extracientíficos)

Tendencias internalistas(lógica interna)

El diseño de una asignatura debe contemplar el nexo existente entre el desarrollo de la ciencia y el de la sociedad

Surgimiento de la Termodinámica

• Desarrollo de la máquina de vapor

• Inferioridad industrial de Francia respecto a Inglaterra

• Sadi Carnot

• Límite en el proceso de transformar calor en trabajo

¿Por qué la Termodinámica puede contribuir a formar una cultura científica?

• El objeto de estudio de la Termodinámica: los procesos de transmisión de energía, mediante calor y trabajo, de una parte del universo a otra.

• Ciencia eminentemente deductiva, disciplina lógica y sencilla, edificada sobre unos pocos postulados (axiomas) establecidos sobre una base empírica.

• Nacida estudiando la conversión de calor en trabajo, un fenómeno particular que en nada preludia su universalidad:

Química

Estadística de partículas

Mecánica Cuántica

Biología

Ciencia de los Sistemas

Sociología

• La Termodinámica nos ayuda a definir la evolución de un sistema a través del estudio de los cambios de energía de sus propias transiciones, es decir, que los cambios de energía en los pasos del sistema, nos van mostrando la ruta que sigue el mismo.

• La precisión con que fueron enunciados los dos principios generales de la Termodinámica, es decir, la Ley de la Conservación de la Energía y la Ley del incremento de la entropía en los procesos espontáneos, se alzó rápidamente, lo que podríamos denominar, la filosofía de esta ciencia.

¿Por qué la Termodinámica puede contribuir a formar una cultura científica?

Revolución Industrial y máquina de vapor

• En el capital comercial la atención principal se dirigía a la consolidación de la posición monopolista y a la dominación de las colonias.

• El capitalismo industrial en desarrollo orientó su atención hacia el proceso de producción.

• No sólo era necesario producir bienes de buena calidad y en suficiente cantidad, sino producirlos al menor costo posible.

• En este proceso se evidencia lo que Engels indicó claramente: “una necesidad técnica impulsa más a la ciencia que diez universidades”

• La revolución industrial, no la produjo ni la invención ni el desarrollo de la máquina de vapor, sino, al contrario, la máquina de vapor alcanzó tal importancia precisamente porque la división del trabajo desarrollada en la manufactura y la creciente productividad hicieron posible y necesario inventar un instrumento adecuado.

• Aquí la conexión entre la tecnología y la ciencia, entre la investigación de las leyes generales de la Física y los problemas técnicos provocados por el desarrollo económico, se estableció con extraordinaria claridad.

Revolución Industrial y máquina de vapor

Revolución industrial y energía

• La historia de la máquina de vapor es importante, también en otro sentido: La sucesión histórica en el estudio de las distintas formas de movimiento físico de la materia: mecánico, térmico, eléctrico.

• La filosofía marxista considera la energía como la medida del movimiento de la materia.

• La categoría energía aparece cuando se plantea directamente el problema de las interrelaciones entre distintas formas de movimiento.

• El elemento novedoso en las obras de Mayer, Joule y Helmholtz consistía en el descubrimiento de la transformación de las formas de movimiento con la constancia de la energía durante estas transformaciones.

• La existencia de una unidad dialéctica entre los factores externos (contexto histórico-social) e internos (la lógica del desarrollo de la ciencia) en el análisis del surgimiento y desarrollo de la Termodinámica.

• Entender que el desarrollo de las máquinas térmicas fue una necesidad de la Revolución Industrial del siglo XIX.

• El surgimiento de la categoría energía asociada directamente al problema de las interrelaciones entre las distintas formas de movimiento de la materia.

Conclusiones

Para que la Termodinámica pueda contribuir a formar una cultura científica en los estudiantes universitarios debe concebirse el diseño de la asignatura en que se imparte atendiendo a:

Una teoría es tanto más grandiosa cuando mayor es la simplicidad de sus premisas, más diferentes los tipos de cosas que relaciona y más extenso es su rango de aplicabilidad, por ello, la Termodinámica clásica me ha impresionado profundamente y estoy convencido de que es la única teoría física de contenido universal que, dentro del marco de aplicación de sus conceptos básicos, nunca será derrotada…

Frase de Albert Einstein

¿Puede la Termodinámica contribuir a formar una cultura científica en los

estudiantes universitarios?

Instituto de Farmacia y AlimentosUniversidad de La Habana