Teach ikasgaia
Boyleren legea: presioa eta bolumena benetako xiringa batean
Erabili UNEDeko Boyleren urrutiko laborategia benetako bideo batean presioa irakurtzeko, PV eta 1/V kalkulatzeko eta presioa bolumenarekiko alderantziz proportzionala den aztertzeko.
Hasi saioa irakasle-kontu batekin klase-saioa prestatzeko. Ikasleak klase-kode batekin sartzen dira.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua
Ikaskuntza-emaitzak
Boyleren urrutiko laborategiko benetako bideo batean presioaren eta bolumenaren datuak jasotzea.
1/V eta PV kalkulatzea, bolumen- eta presio-unitateak koherentziaz erabiliz.
Presioa bolumenaren arabera adierazten duen kurba eta presioa 1/V-ren arabera adierazten duen grafiko lineala alderatzea.
60 mL-ko xiringaren bideoko irakurketak erabiltzea, PV gutxi gorabehera konstantea den ebaluatzeko.
Benetako datuen ziurgabetasuna azaltzea, gasen eredua arinegi baztertu gabe.
Alderantzizko erlazioari buruzko ondorioa idaztea, baieztapena, ebidentzia eta arrazoibidea lotuz.
Ikaslearen jardueraren aurrebista
Jardueraren edukia
Aurrebista soilik. Klase-saio batean, ikasleek erantzunak bete eta lana irakasleari bidal diezaiokete.
Alderantzizko erlazioa aurreikustea
8 min
Boyleren legearen arabera, gas kantitate finko baten tenperatura gutxi gorabehera konstante mantentzen bada, presioa eta bolumena alderantziz proportzionalak dira. Horrek ez du esan nahi presioa bolumenaren arabera irudikatzean zuzen bat lortuko duzunik. Erlazioa hobeto aztertzeko, presioa 1/V-ren arabera irudikatzen da; gainera, PV biderkadurak gutxi gorabehera konstantea izan beharko luke.
Jarduera honetan, presioa gasak xiringaren pareten azalera-unitateko egiten duen indarra da, eta kPa-tan neurtzen da. Bolumena gasak xiringaren barruan hartzen duen espazioa da, mL-tan neurtua. Bolumena txikitzean, gas bera leku txikiagoan konprimitzen da, eta partikulek maizago jotzen dituzte paretak. Horregatik handitzen da presioa.
Alderantzizko erlazio batean, aldagai bat handitu egiten da bestea txikitu ahala, aurreikus daitekeen moduan. Boyleren legea egiaztatzeko, ez da nahikoa presioa igotzen den ikustea: presioa gutxi gorabehera 1/V-ren proportzioan handitzen den eta PV ia konstante mantentzen den aztertu behar da.
Boyleren laborategiko behaketa-pantaila
Presioa bideoko LabQuest pantailatik irakurtzen da. Bolumena hautatutako xiringatik eta bolumena txikitzeko urratsetatik jakiten da.
Egiaztatuko dugun eredua
PV \approx \text{konstantea}
\qquad
P \propto \frac{1}{V}
Laborategia ireki aurretik, aurreikusi zer gertatuko zaion presioari xiringaren bolumena txikitzean. Aipatu tenperatura finkoa, partikulen talkak edo konpresioa, eta azaldu zergatik den erlazioa alderantzizkoa eta ez zuzena.
Zein grafiko hurbilduko litzateke gehien zuzen batera Boyleren legeak datuak ondo deskribatuko balitu?
Xiringaren bideoa arretaz erabiltzea
12 min
Lehenik, sartu laborategian proba labur bat egiteko: ezagutu pantaila, etenaldiak eta bolumena txikitzeko botoia. Lehen sarrera honetan ez duzu datu-serie osoa paperean kopiatu behar, ezta ebaluatuko den taula bete ere. Datuak hurrengo fasean jasoko dituzu: laborategia berriro ireki eta presio bakoitza zuzenean TEACHeko taulan idatziko duzu.
Interfazeko testuari buruzko oharra
Laborategiko sarrerak presioa eta tenperatura aipa ditzake. Boyleren saiakuntza honetan, erreparatu kontrolatuko eta behatuko duzunari: xiringaren bolumena aldatzen da, presioa LabQuest pantailan irakurtzen duzu eta tenperatura gutxi gorabehera konstantea dela jotzen da.
Lan egiteko urratsak
Bideoak etenaldiak egiten ditu, bolumena txikitzeko botoia berriro sakatu aurretik presioa irakur dezazun. Proba honetan prozedura landuko duzu; bigarren sarreran serie osoa jasoko duzu.
Ireki Boyleren laborategia proba egiteko
Ireki Boyleren laborategia jarduera honetako laborategi-botoiarekin.
Hautatu 60 mL-ko xiringa.
Hasi behaketa eta aurkitu lehen presio egonkorra LabQuest pantailan. Proba honetan nahikoa da irakurtzea; ez duzu beste orri batean gorde behar.
Egin aurrera bi etenalditan zehar. Bakoitzean, egiaztatu irakurketari dagokion bolumena, eta ondoren sakatu bolumena 5 mL txikitzeko botoia (
5 ml-tan dekrementatzea,Decrementar en 5 mLedoDecrease by 5 mL, interfazearen hizkuntzaren arabera).Probatu etenaldi bat berriro ikusten edo pantaila-argazkia egiten, balio bat ondo irakurtzen ez bada. Ondoren, itzuli TEACHera: serie osoa hurrengo fasean jasoko duzu.
Klase-saio batean erabilgarri
Zein planek lagunduko dizu presioaren eta bolumenaren taula erabilgarri bat osatzen?
Idatzi bi esaldiko plan bat presio-datu argiak jasotzeko. Azaldu nola erabiliko dituzun bideoaren etenaldiak eta zer egingo duzun presio-balio bat irakurtzea zaila bada.
Presioaren eta bolumenaren datuak jaso eta prozesatzea
14 min
Orain sartu bigarren aldiz laborategian: oraingoan datuak jasoko dituzu. Ez duzu beste orririk behar. Beheko TEACHeko taulan gorde behar dituzu irakurketak. Bolumenak dagoeneko idatzita daude; errenkada bakoitza bideoaren etenaldi bati dagokio, 60 mL-tik 25 mL-ra.
Saiakuntzan, idatzi presio bakoitza dagokion bolumenaren errenkadan, bolumena txikitzeko botoia berriro sakatu aurretik. Ondoren, kalkulatu 1/V —1 bolumenaz zatituta— eta PV —presioa bolumenaz biderkatuta—. LabQuest pantailak koma hamartarra erabil dezake, adibidez, 85,79 kPa; zenbakizko eremuetan, idatzi 85.79. Presio bat irakurtzea zaila bada, ikusi etenaldia berriro edo adierazi zailtasuna oharren zutabean; ez asmatu zenbakirik.
Ireki berriro laborategia datuak jasotzeko
Ireki berriro laborategia eta hautatu 60 mL-ko xiringa.
Hasi saiakuntza 60 mL-tik. Mantendu jarduera hau irekita, taulara itzuli ahal izateko.
Hasierako irakurketan eta etenaldi bakoitzean, idatzi presioa zuzenean dagokion bolumenaren errenkadan.
Irakurketa gorde ondoren soilik, itzuli laborategira eta sakatu bolumena 5 mL txikitzeko botoia. Jarraitu 25 mL-ra iritsi arte.
Erabili oharren zutabea berriro ikusi behar izan dituzun edo oraindik zalantzagarriak diren irakurketak adierazteko.
Klase-saio batean erabilgarri
Irakurritakoa presio absolutua da; ez gehitu presio atmosferikoa. Erabili sentsorearen zehaztutako tartearen barruko neurketak: 0–210 kPa. Tarte horretatik gorako balioek ez dute balio eredu fisikoa egiaztatzeko. Xiringaren eskalak ere ez du barne hartzen hodietan eta sentsorean dagoen gas-bolumen txikia.
Boyleren datu-taula
Jaso 60 mL-ko saiakuntzaren presio-irakurketak LabQuest pantailatik. Kalkulatu 1/V eta PV betetako errenkada bakoitzean. Erabili oharren zutabea irakurketa zailak adierazteko.
| Urratsa | Bolumena mL | Presioa kPa | 1/V 1/mL | PV kPa mL | Irakurketari buruzko oharra |
|---|---|---|---|---|---|
Berrikusi datu-taula. Adierazi bolumenen tartea, presioen tartea eta zein presio-irakurketatan duzun konfiantza txikiagoa. Azaldu zergatik den irakurketa hori zalantzagarriagoa.
Hautatu taularen tarteko errenkada bat eta kalkulatu PV biderkadura, kPa mL unitateetan. Sartu zenbakizko balioa eta azaldu kalkulua.
Alderantzizko erlazioa grafikoki adieraztea
12 min
Presioaren eta bolumenaren datu berek itxura desberdina dute aukeratutako ardatzen arabera. P bolumenaren (V) arabera irudikatzean, beheranzko kurba espero da. P 1/V-ren arabera irudikatzean, puntuek askoz gehiago hurbildu beharko lukete zuzen batera. Horregatik da garrantzitsua grafikoa aukeratzea.
Erabili zure taulako bolumena, presioa eta 1/V zutabeak. Egin bi sakabanatze-diagrama datu berekin: batean, P V-ren arabera; bestean, P 1/V-ren arabera. Bigarrenean, jarri 1/V ardatz horizontalean, 1/mL unitateetan, eta P presioa ardatz bertikalean, kPa-tan. Grafikoak kalkulu-orri batean, paperean edo beste tresna batekin egin ditzakezu.
Zure Boyle grafikoak
Erantsi kalkulu-orri bat edo PDF bat, gehitu irudi-erreferentzia bat grafikoak paperean egin badituzu, edo deskribatu grafikoak testuz. Eman nahikoa xehetasun irakasleak zer balio erabili dituzun jakiteko eta P 1/V-ren arabera adierazten duen grafikoa zuzen batera hurbiltzen den ebaluatzeko.
Benetako desbideratzeak zientifikoki aztertzea
8 min
Benetako datuek ez dute perfektuak izan behar eredu bat babesteko. 60 mL-ko xiringaren saiakuntzan, PV biderkadura gehienek antzeko balioak izan beharko lituzkete, baina errenkadaren bat gehiago aldendu daiteke gainerakoetatik. Irakurtzeko zailtasunak, sentsorearen portaerak edo konpresio handieneko muturretik hurbil gertatzen den mugimenduak eragin dezakete hori.
Hautatu zure taulan PV konstantearen ereduarekin okerren bat datorren errenkada. Azaldu nola aurkitu duzun eta eman gainerakoetatik zergatik aldendu daitekeen azaltzeko arrazoi sinesgarri bat.
Ondorio zientifikoa formulatzea
6 min
Azken erantzunean ez da nahikoa «presioa igotzen da» esatea. Azaldu zergatik den erlazioa alderantzizkoa, zer ebidentziak babesten duen eta zer ziurgabetasun geratzen den.
Idatzi baieztapena, ebidentzia eta arrazoibidea biltzen dituen ondorio bat. Erabili zure taula, PV eta P 1/V-ren arabera adierazten duen grafikoa, benetako laborategiko emaitzek Boyleren legea babesten duten erabakitzeko.
Azaldu esaldi batean zer alde dagoen «datuek Boyleren legea babesten dute» eta «datuak perfektuak dira» esatearen artean.
Gelako emaitzak alderatzea
15 min
Gelan emaitzak partekatzen badituzue, alderatu taldeek 60 mL-ko xiringarekin egindako saiakuntzak. Bakarka ari bazara, erabili fase hau zein irakurketa errepikatuko zenukeen labur hausnartzeko. Alderaketan garrantzitsuena ez da nork lortu duen presiorik handiena, baizik eta zer datuk ematen duten alderantzizko ereduaren aldeko ebidentziarik sendoena.
Gelako Boyle saiakuntzen alderaketa
Talde bakoitzak laburpen-errenkada bat gehitzen du bere grafikoa osatu ondoren.
| Taldea | Bolumen-tartea | PV-ren tartea | Grafikoaren balorazioa |
|---|---|---|---|
Imajinatu 60 mL-ko saiakuntza errepikatzen duzula datuen kalitatea hobetzeko. Saiakuntza osoa, tarteko irakurketa zehatz bat edo konpresio handieneko muturra behatuko zenuke arreta bereziz? Hautatu aukera bat eta justifikatu zure taulako errenkadarik zalantzagarriena edo gainerakoekin gutxien bat datorren PV balioa erabiliz.
Bihurtu aurrebista hau klase-saio batean
Jarraitu LabsLand Teach-era ikasgai hau ikasleekin erabiltzeko eta kontuaren sarbidea berrikusteko.
Lehen aldia duzu LabsLand-en? Sortu irakasle-kontua