Guía Semana 4: Ciencias Naturales
Fecha: lunes 6 al viernes 10 de Abril 2020
Nombre:
Objetivo Explicar la relación del volumen y temperatura de los gases ideales (Ley de Charles) por medio de ejemplos demostrando su interés por aprender
Estructura de Clase.
- Escribe en tu cuaderno la fecha y el objetivo de la clase - Desarrollar actividades
- Preguntas e cierre
(Espero que esta semana tengas muy buen ánimo para desarrollar las actividades. Cualquier duda avísale a tu profesor(a) jefe, quien me comunicara tus inquietudes y juntos las vamos a resolver)
ACTIVIDAD Nº 1
Iniciaremos esta clase realizando la siguiente actividad:
Dibuja un espiral en una hoja de cuaderno (lamina A) y luego la recortas de afuera hacia adentro. Enseguida Amarras el espiral en un extremo, con un hilo (lámina B). Luego acércalo a una fuente de calor, que puede ser una lámpara encendida, una estufa, una vela, etc.(Lámina C)
Responde en tu cuaderno:
a.- ¿Qué ocurrirá con el espiral al acercarlo a una fuente térmica?
b.- ¿Por qué se mueve el espiral? ¿Qué produce el movimiento del espiral?
Te quiero contar que en esta clase aprenderás:
• ¿Cómo reacciona un gas cuando se modifica la temperatura o el volumen del recipiente y se mantiene constante la presión y cantidad de gas?
Puedes observar este video para ayudarte a entender mejor la ley de Charles https://www.youtube.com/watch?v=XR7CLoF4CDI
A B C
ACTIVIDAD Nº 2
Observa la lámina 3b de un globo aerostático que se infla al calentar el aire dentro del globo y dibújala
Responde en tu cuaderno:
a.- ¿Por qué aumenta de volumen el globo sólo al calentar el aire?
¿Sabes por qué pasa?
Debido a que la energía calórica permite un aumento de la energía cinética del aire aumentando los choques contra el globo, inflándolo.
Existe una relación directa entre la temperatura de un gas y el volumen que este ocupa, con lo que se mantiene constante la presión que ejerce dicho gas.
Esta es la Ley de Charles que establece que el volumen de un gas es directamente proporcional a la
temperatura expresada en Kelvin, siempre que la presión y cantidad de gas se mantenga constante.(Resumen para tu cuaderno)
¿Te has preguntado por qué los globos aerostáticos se inflan cuando se calienta el aire dentro de ellos?
A partir de tus conocimientos del estado gaseoso y sus propiedades trata de responder la
pregunta.
ACTIVIDAD Nº 3
Observa este video donde te explica que a mayor temperatura, mayor presión y al revés, a menor temperatura, menor presión
https://www.youtube.com/watch?v=0D9QvXWxwsM
Observa la lámina 3c donde te muestra unos vasos precipitados puesto al fuego (teniendo el primero solo una llama a diferencia del ultimo vaso que tiene 4, eso significa que entre más calor (temperatura), mayor va a ser la presión que ejerza.
Dibuja la imagen y Responde en tu cuaderno:
a.- A partir de lo mostrado en el video y la información que te he ido entregando, analiza este gráfico y escribe la ley de Charles
Como es una relación directamente proporcional se puede representar mediante una relación donde:
V1 = Volumen inicial T1 = temperatura inicial
V2 = volumen inicial T2 = temperatura final
ACTIVIDAD Nº 4
Observa este video, te puede servir de mucha ayuda https://www.youtube.com/watch?v=os_ZKVlZenM
Observa el siguiente ejercicio resuelto: (Te lo puse en colores para que vayas asociando los datos). Traspásalo a tu cuaderno
a.- Si el volumen de un gas es 600 mL a 27 °C, ¿cuál sería el nuevo volumen, en mL, si la temperatura se elevara a 127 °C? (Los primeros datos significan que serán los números 1)
1º Paso:
Identificamos las variables presentadas de volumen y temperatura.
Volumen Temperatura V1 = T1 =
V2 = T2 =
2º Paso:
Transformamos la temperatura de Celsius (°C) a Kelvin (K). (En la clase anterior te explique cómo se calcula, se suma 273)
T1 = = =
T2 = = =
3ª Paso:
Si sabemos que la fórmula de la Ley de Charles es:
Entonces reemplazamos:
=
=
Y luego despejamos la incógnita:
=
.
= Esto significa que X = 800 mL
600 mL 27 °C
X mL 127°C
27°C 27°C + 273 300 K
127°C 127°C+ 273 400 K
600 mL X mL
300 K 400 K
X 600 400
300
800 mL
ACTIVIDAD Nº 5
Ejercicios para que lo resuelvas en tu cuaderno:
Utiliza la fórmula anterior para resolver los siguientes problemas que involucran el cálculo de la nueva temperatura o volumen a partir de la variación del volumen o la temperatura manteniendo constante la presión.
a.- Si calientas 3 litros de Sodio (N2)de 30°C a 60°C, ¿cuál es el nuevo volumen, en litros, que ocupará este gas?
Excelente, sigamos con otro ejercicio
b.- ¿A qué temperatura, en grados Celsius ,.(°C) , se necesita enfriar 300 mL de un gas que está a 43 °C para que ocupe un volumen de 100 ml?
c.- Calcula el volumen final que ocuparán 230 mL de un gas que fue calentado de 25°C a 67°C
d.- ¿Cómo reacciona un gas cuando se modifica la temperatura o el volumen del recipiente y se mantiene constante la presión y cantidad de gas?
PREGUNTAS DE CIERRE:
1.- ¿Cómo es la relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando se mantiene constante la presión?
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2.- Si la temperatura en Kevin aumenta al doble, ¿Qué ocurre con el volumen?
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3.- Explica con tus palabras que ocurrirá con el volumen de un globo lleno de gas cuando la temperatura disminuye?
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SOLUCIONARIO
ACTIVIDAD Nº 1
a.- R: El espiral se moverá.
b.- R: La energía calórica proveniente de la fuente térmica aumenta la energía cinética del aire que rodea al espiral haciendo que choquen contra el espiral produciendo que se mueva.
ACTIVIDAD Nº 2
a.- R: debido a que la energía calórica permite un aumento de la energía cinética del aire aumentando los choques contra el globo, inflándolo.
ACTIVIDAD Nº 3
a.- R: Al aumentar la temperatura aumenta la energía cinética lo que permite el aumento de volumen, existe una relación directamente proporcional entre la temperatura en Kevin y el volumen de un gas
ACTIVIDAD Nº 5 EJERCICIO a.- 3,3 L b.- 102 K c.- 261,4 mL
PREGUNTAS DE CIERRE:
1.- R: La relación es directamente proporcional 2.- R: El volumen aumenta el doble
3.- R: El volumen del globo disminuye debido a la disminución en la energía de movimiento del gas que provoca una menor cantidad de choques de las partículas contra las paredes del globo, que al ser elástico, modifica su tamaño
