jueves, 19 de mayo de 2016

Octavo PBL - Gases ideales [EA Proyectos]


GASES IDEALES:

EN CONTEXTO
La presión, el volumen y la temperatura son las variables de estado de un gas.
Curiosamente, si a un mol de un gas cualquiera le medimos estas variables y si multiplicamos la presión, por el volumen y lo dividimos por la temperatura, en Kelvin, nos dará 0,082. Da igual la naturaleza del gas o que le cambiemos alguna de estas variables, las otras se modificarán solas para dar el mismo resultado de esa operación.
Cuanto más se ajuste un gas a este resultado más ideal es.
Al finalizar estas prácticas deberías saber realizar problemas donde se aplicaran las leyes de los gases ideales y razonar el resultado de los experimentos realizados, basándote en dichas leyes.


Ley de Gay-Lussac:  establece que la presión de un volumen fijo de un gas, es directamente proporcional a su temperatura.


Ley de Boyle-Mariotte: es una de las leyes de los gases que relaciona elvolumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante.


Ley de Charles: relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenida a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

Conclusión:



Experiencia 1.   Inflando globos   A presión constante

Experiencia:Calentarás un globo hinchado bajo la acción directa de una llama, después repetirás la experiencia con un poco de agua en el interior del globo. Observa lo que ocurre, en ambos casos, y saca una consecuencia práctica.

Material: Soporte,  tubo de ensayo, globo, mechero de alcohol.
Procedimiento: Echa unas gotas de agua en el tubo. Tapa la abertura del tubo con el globo (si el globo no ajusta perfectamente pide un tubo de ensayo mayor), calienta el tubo de ensayo con el mechero.







Conclusión: 

El globo se hincha porque al calentarse los átomos que conforman el agua han empezado a moverse agitada y rápidamente, por lo que han salido por la apertura del tubo de ensayo, entrando en el globo y haciendo que éste se hinche.

LEY DE CHARLES: V/T=V’/T’
Se relaciona la temperatura y el volumen con una presión constante.













Experiencia 2   Disparando  A Volumen constante

Material: Soporte, tubo de ensayo, tapón, mechero de alcohol.

Procedimiento: Echa un poco de agua en el tubo (muy poca cantidad); pon el tapón suavemente, ni muy flojo ni muy fuerte; calienta el tubo de ensayo con el mechero y ¡¡apunta hacia donde no haya nadie.!!





LEY DE GAY-LUSSAC: P/T = P´/T´
 Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (kelvin) permanece constante.


Experiencia 3   Refrescos calentitos  A volumen constante

Material: Lata de refresco, pinzas, cuenco, agua, mechero de alcohol.

Procedimiento: Coge la lata con las pinzas y echa un poco de agua en su interior (muy poca cantidad), llena el cuenco con agua, calienta la lata. Cuando veas que está suficientemente caliente (sale algo de vapor), introdúcela bocabajo y despacio en el cuenco hondo con agua.
Anota lo que ha ocurrido
Repite la experiencia, pero ahora introdúcela en el cuenco bocabajo muy rápido.


Lento:


Calentamos la lata con agua y cuando vemos que comienza a salir vapor de agua de ésta, llenamos un cuenco con agua fría y damos la vuelta a la lata con un movimiento lento. Vemos como el agua del cuenco va metiéndose en la lata debido a una ley que explicaremos a continuación.


LEY DE BOYLE: PV = P´V´

Establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.




Rápido:


Calentamos la lata sin agua y cuando vemos que comienza a salir humo de ésta, llenamos un cuenco con agua fría y damos la vuelta a la lata con un movimiento de muñeca muy rápido. Vemos como se estruja la lata de golpe por una ley que explicaremos acontinuación.


LEY DE BOYLE: PV = P´V´

Establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
  • Al calentar el agua de la lata se produce vapor de agua, ocupando mucho más espacio que el agua líquida, . Se forma vapor al calentar agua,y este se desplaza en el interior de la lata y empuja hacia fuera. Al girar la lata rápidamente sobre el bol con agua fría, el agua deja de hervir y el vapor que había en su interior vuelve a convertirse en agua. El vapor ocupaba más sitio que el agua líquida. Este proceso es tan rápido que se forma un vacío en el interior de la lata, lo que provoca un descenso de la presión de todo el interior de la lata. 






sábado, 7 de mayo de 2016

Séptimo PBL - Fuerzas y equilibrio [EA Proyectos]




En este PBL vamos a trabajar el equilibriolas fuerzas y la Ley de Hooke. 



Un cuerpo permanece en equilibrio si la vertical que pasa por el centro
de masas cae en la base de sustentación.
Un cuerpo siempre encuentra
su estabilidad en la posición de mínima energía de su centro de masas.
Centro de gravedad: es el punto donde ejerce su acción la fuerza del peso. En objetos cuya gravedad es igual en todos sus puntos (objetos pequeños) coincide con el centro de masas.


PRIMERA EXPERIENCIA: LEY DE HOOKE

Ley de Hooke: Ley que establece que el alargamiento unitario que experimenta un material elástico es directamente proporcional a la fuerza aplicada sobre el mismo
En esta experiencia necesitaremos: muelle,canicas,
vaso de plástico,barra, soporte y regla.
Lo primero que hicimos fue medir el
 muelle sin soportar ningún peso, y anotamos
el alargamiento que poseía.
Pesamos el vaso sin ninguna canica en su interior,
únicamente tenía el alambre que le uniría al muelle.


Tras ello, añadimos la primera canica y la pesamos.

Una vez pesada, añadimos el vaso con la bola al muelle
y anotamos el alargamiento producido en éste.
Ya anotado el alargamiento, repetimos el proceso
pesando las dos bolas. (Tenemos siempre en cuenta que pesamos
sólo las canicas sin incluir el vaso, tabulando previamente)

Al igual que antes, anotamos el alargamiento
producido con las dos canicas.

Repetimos la operación y pesamos las tres canicas.

Y de nuevo, anotamos el alargamiento producido
con las tres bolas en el interior del vaso.

Tras eso, pesamos cuatro canicas. 

E igualmente, lo ponemos en el muelle
y anotamos el alargamiento.
Finalmente calculamos el peso de cinco canicas.
Apuntamos igual el alargamiento que producen
las cinco canicas.


Tras calcular el alargamiento y el peso de las canicas en todos los casos, procedemos a realizar esta tabla:



En naranja, la línea que ha salido con nuestros cálculos de medidas, en negro la que sería la real.


SEGUNDA EXPERIENCIA:  CENTRO DE MASAS, EQUILIBRIO


Para este experimento utilizamos una lata, un vaso de precipitados, un trozo de papel, aguja e hilo y agua.



Primero fuimos echando agua en la lata hasta que se mantuvo en equilibrio estando inclinada.

A continuación echamos el agua de la lata en un vaso de precipitados para comprobar los mililitros de agua que teníamos.


Después volvimos a echar el agua del vaso de precipitados a la lata y llenamos el vaso de precipitados con la misma cantidad que habíamos apuntado anteriormente.

Entonces, volvimos a buscar el punto de equilibrio en el que la lata se sostenía con el agua dentro y colocamos el vaso de precipitados con la misma inclinación que ésta.


Entonces marcamos con un rotulador la línea que hacía el agua dentro del vaso de precipitados que habíamos inclinado segun la lata.


Entonces marcamos en un papel la misma linea que habíamos dibujado en el vaso de precipitados de manera que el trozo de papel nos quedó como un triángulo rectángulo.


A continuación comenzamos a trabajar con el trozo de papel en forma de triangulo rectangulo que habíamos obtenido, la aguja y el hilo.
  • Cogíamos el trozo de papel de manera que el hilo colgaba perpendicular al suelo, pues tenia la aguja en un extremo y esto hacía que colgara recto.
  • Entonces sujetábamos el hilo y marcábamos la linea que este había trazado al caer sobre el papel.
  • Este mismo proceso lo repetimos varias veces sujetando el papel desde diferentes puntos de manera que trazamos varias líneas.



Este fue el resultado de la repetición del procedimiento que hemos explicado respecto a la imagen anterior, en el que vemos que las diferentes líneas trazadas se juntan en un punto: EL CENTRO DE GRAVEDAD de la lata.

  • Con este experimento sacamos una conclusión en referencia al equilibrio de un cuerpo: Un cuerpo permanece en equilibrio si la vertical si la vertical que pasa por el centro de masas cae en la base de sustentación