Lección Teach
Comprime el aire: ¿qué le ocurre a la presión?
Usa cuatro lecturas de una jeringuilla real para descubrir qué ocurre con la presión cuando el aire atrapado tiene menos espacio.
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Resultados de aprendizaje
Recoger cuatro lecturas de presión del ensayo Boyle con jeringuilla de 20 mL.
Describir cómo cambia la presión cuando disminuye el volumen.
Explicar la observación mediante compresión y choques de partículas.
Vista previa de la actividad del estudiante
Contenido de la actividad
Solo vista previa. En una sesión de clase, los estudiantes pueden completar respuestas y entregar su trabajo al docente.
El aire invisible que empuja
6 min
Cuando empujas el émbolo de una bomba de bicicleta, el aire parece resistirse aunque no puedas verlo. Dentro de una jeringuilla cerrada ocurre algo parecido: la misma cantidad de aire puede quedar atrapada en un espacio cada vez menor. ¿Qué le sucede entonces a la presión?
En esta actividad, *volumen* significa el espacio ocupado por el aire, medido en mililitros (mL). *Presión* describe la fuerza que el gas ejerce por unidad de superficie sobre las paredes, medida en kilopascales (kPa). Primero harás una predicción y después pondrás a prueba tu idea con cuatro lecturas de un vídeo real.
Antes de abrir el laboratorio, ¿qué predices que ocurrirá con la presión al reducir el volumen?
Explica tu predicción en una o dos frases. No necesitas conocer todavía la ley de Boyle.
Observa cuatro momentos de la compresión
10 min
Usarás la jeringuilla de 20 mL, ensayo 1. El experimento se detiene cada vez que disminuye el volumen. Solo registrarás cuatro momentos: 20, 16, 12 y 8 mL. Pasa por las pausas intermedias sin añadir filas. Si la pantalla usa coma decimal, escribe el valor con punto en la tabla: por ejemplo, 86,08 se introduce como 86.08.
Dónde aparece la presión
Lee el número grande de presión situado junto a kPa en la pantalla LabQuest; aparece en rojo en la interfaz actual. El volumen lo indica la posición actual de la jeringuilla y cada disminución de 2 mL.
Aviso sobre la pantalla del laboratorio: la introducción puede mencionar presión y temperatura. En este ensayo de Boyle cambia el volumen de la jeringuilla, se mide la presión y la temperatura se considera aproximadamente constante.
Abrir el laboratorio Boyle
Abre el laboratorio desde el botón de esta actividad.
Elige la jeringuilla de 20 mL y el ensayo 1.
En 20 mL, lee la presión en la pantalla LabQuest y vuelve a esta actividad para anotarla.
Regresa al laboratorio y pulsa el botón de disminuir 2 mL. Continúa hasta llegar a 8 mL.
Anota únicamente las presiones de 20, 16, 12 y 8 mL. Repite una pausa si una cifra no se ve con claridad; no inventes una lectura.
Cada fila de la tabla corresponde a uno de esos cuatro volúmenes. La columna de volumen ya está completada y bloqueada. Escribe una presión en kPa en cada fila; si aparece alguna fila adicional vacía en la interfaz, déjala sin usar.
Cuatro lecturas de presión
Completa exactamente las cuatro filas con la presión observada en la pantalla LabQuest.
| Volumen mL | Presión observada kPa |
|---|---|
Convierte las lecturas en una idea
5 min
Ahora sí puedes comparar. Mira la primera y la última fila y después comprueba si las filas intermedias siguen la misma dirección.
¿Qué patrón muestran tus cuatro lecturas cuando el volumen disminuye?
Escribe un par de lecturas que apoye tu elección con este formato: de ___ mL y ___ kPa a ___ mL y ___ kPa.
Explica lo que no podemos ver
4 min
El vídeo muestra el resultado, pero las partículas de aire son demasiado pequeñas para verse. Al comprimir el mismo aire en menos espacio, las partículas recorren menos distancia antes de chocar con las paredes. Los choques transfieren cantidad de movimiento a las paredes con más frecuencia por unidad de superficie, lo que aumenta la presión.
Escribe tres frases usando el modelo de partículas anterior:
1. Indica el patrón que observaste entre volumen y presión.
2. Cita dos lecturas de tu tabla, con su volumen y su presión.
3. Explica el patrón: el mismo aire ocupa menos espacio y sus partículas chocan más a menudo con las paredes.