440 likes | 548 Views
Best frisjes hier …. Ja zeg , we zijn nog lang niet bij het absolute nulpunt hoor !. Introductie. Werkboek en foto’s.
E N D
Best frisjeshier… Jazeg, we zijnnoglangnietbij het absolute nulpunthoor!
Introductie Werkboek en foto’s Het pictogram in je werkboek is eenherinneringwaarvan je eenfotohebtgemaakt. Door het pictogram aanteklikkenkomt de fotobij het antwoordtestaan. De fotoknopwordtgebruiktom het scherm vast teleggen. Met de werkboekknopwordenfoto’s en tekstvastgelegd in het werkboek van de Spark. De deelknopwordtgebruiktom je verslagteexporteren of teaftedrukkenom je werk in televeren. Opmerking: je kaneenfotomaken van de eerstepagina van je werkboek en ditdanalsvoorblad van je verslaggebruiken.
Vraagstelling De temperatuur is eenmaatvoor de kinetischeenergie en dus de beweging van moleculen. Zakt de temperatuurdanvertraagt de beweging. Langzamerbewegendanstilstaankanniet, dusbetekentdat, datereen minimum temperatuurbestaat en ja, hoeveel is die dan? Moleculen in heteluchtbewegensnel. In koudeluchtbewegenzelangzamer. Watgebeurteralsze heel, heel erg koudworden? In koudeluchtbewegenzelangzamer. Moleculen in heteluchtbewegensnel! Watgebeurteralsze heel, heel, heel heeeeeel erg koudworden???
Achtergrond • Gasmoleculenbewegenzich in de ruimte en zebotsenvoortdurend. Ditveroorzaaktdruk. Hoe meerbotsingen hoe meerdruk. • Detemperatuuris de gemiddeldekinetischeenergie en dus de snelheid van de deeltjes in een monster.
Toets Het fotootje in je werkboek is eenherinnering van de paginawaarvan je eenfotohebtgemaakt en om het in je werkboek in tevoeren. Druk op om de fototemaken. • Drukwordtveroorzaakt door de botsing van gasmoleculen ______________. • in eengroter volume • met vloeistofmoleculen • met de wand van het voorwerpwaarinzezitten • door hunbeweging
Achtergrond • Kinetischeenergiehangt met de snelheid van de moleculensamen. Dusals de temperatuurstijgt, gaan de moleculensnellerbewegen. • Eensnelheidstoenamezalervoorzorgen, dat de moleculenvaker met de wand in botsingkomen en de drukzaldustoenemen. • Het directeverbandtussendruk en temperatuur is door Joseph Gay-Lussac in 1802 ontdekt. Je kunt de wet alsvolgtomschrijven: Meer botsingen= hogeredruk of (constant)
Toets • Als je de temperatuur van een gas in eenbepaald volume verlaagt, watgebeurterdan met de gasmoleculen? • Zijoefenenmeerdrukuit. • Hun kinetischeenergiegaatomhoog. • Zebewegenlangzamer. • Zebewegensneller.
Achtergrond • Indien het mogelijk was door koeling steeds meerkinetischeenergiewegtenemen, danzouereen punt komenwaarop de gasdeeltjeshelemaalgeenenergiemeer over houden! • Als die deeltjeshelemaalgeenkinetischeenergiemeerhadden, zoudenzestilstaan en zoudenzijooknergensmeermeebotsen en dusgeendrukmeeruitoefenen. • Op dittheoretischenulpunt, wanneerallekinetischeenergieuiteensysteem is verdwenen, stoppen de deeltjes met bewegen. De drukvaltterugnaarnul. Ditheet het absolute nulpunt.
Achtergrond kookpunt van water • Omdat de temperatuureenmaat is voor de beweging en dus de kinetischeenergie, begint de temperatuurschaal van Kelvin bijgeenbeweging: 0 graden Kelvin. • Ditbetekentdat de schaal van Kelvin geennegatievewaardenkent. hoogstwaargenomentemperatuur op aarde vriespunt van water laagstetemperatuur op aarde laagstemaan temp. absolute nulpunt
Toets • De temperatuurschaal van Kelvin is gebaseerd op ___________________. • de beweging van moleculen • het vriespunt van water • het kookpunt van water • de laagstetemperatuurooitgemeten
Achtergrond • Je kunt het absolute nulpuntberekenen met de wet van Gay-Lussac door de verhoudingtussentemperatuur en druktebepalen. De temperatuur is 0⁰ Kelvin als de drukooknul is. • Je kunt de wet van Gay-Lussac alsvolgtweergeven: • Je moet de temperatuurwelweergeven in Kelvin.
Toets • Als je de wet van Guy-Lussacgebruikt, moet je de temperatuurmeten in _______. • ⁰F • kPa • ⁰C • K
Veiligheid • Volgalleveiligheidsregels, die geldenvoor het practicumlokaalnauwkeurig op. • Weesvoorzichtig met heet water! Water van 65˚C (149˚F) heeft al genoegkinetischeenergieom je huid en je ogenernstigtebeschadigen. HEET!!
Materialen en benodigdheden Verzamel al dezematerialen, voordat je met je experiment begint: • verlengkabelvoor de sensor • absolute druksensor • snelkoppelingvoor de slang aan • de sensor • slangkoppeling • snelletemperatuursensor • 1-2 cm siliconenslang • 1 reageerbuis 15mm x 100mm • rubberstop met gat voor de reageerbuis • 2 bekerglazen van 250ml
Materialen en benodigdheden Verzamel al dezematerialenvoordat, je met je experiment begint: • 2 piepschuimbekertjes • elastiekje • statief • statiefklem • ijsblokjes(300ml) • water op kamertemperatuur, • 300 ml • water van ongeveer 45˚C water, 300 ml • water van ongeveer 55˚C water, 300 ml • water van ongeveer 65˚C water, • 300 ml • 2 druppelsglycerine
Zet in de juistevolgorde De stappen links makendeeluit van het practicum. Zestaanechterniet in de juistevolgorde. Zetallestappen in de juistevolgorde en maakdaareenfoto van. A.Zet de afgeslotenreageerbuis in een plastic bekertje met ijswater en neem de temperatuur en druk op. B.Maak de opstellingvoor de meting van druk en temperatuur van de lucht, gevangen in eenafgeslotenreageerbuis . C.Zet de meetgegevens in eengrafiek en gebruik het curve-fit paletom het absolute nulpunttebepalen. D.Vervang het ijswater door water van 25˚C, 45˚C, 55˚C, en 65˚C. Noteer steeds de druk en temperatuur.
Voorspelling Vr.1:Watzouer met de druk in de reageerbuisgebeurenals de temperatuurtoeneemt? Teken je voorspelling in je grafiek in.* *Om tekunnentekenen: • Druk op om het paletteopenen. • Druk op en gebruik je vingerom de lijntetekenen. • Druk op als je klaar bent. • Maak je eenvergissing, drukdan op omtewissen.
Opstelling • Verbind de snelletemperatuursensor met het Spark SLS. • Verbind de absolute druksensor met de verlengkabel van de Spark. verlengkabel snelletemperatuur- sensor druksensor
Opstelling Vr.2: Waarvan meet je de temperatuur en de druk in dit experiment? • Verbind de snelkoppelingaan het stukje slang en steek de slangconnector in de anderekant van de slang en de rubberen stop. Gebruikzonodigeenpaardruppelsglycerineom het soepelaantesluiten. snelkoppeling slangconnector slang, 1-2 cm rubberen stop
Opstelling Vr.3:De temperatuursensor zit aan de buitenkant van de reageerbuis, is ditgeenprobleem? Leg uit. • Verbind de snelkoppeling met de absolute druksensor en zorgdatdezegoedvastklikt. Druk de rubberstopgoed vast in de reageerbuis. • Maak met het elastiekje de temperatuursensor vast tegen de buitenkant van de reageerbuiszodathijongeveer op de halve hoogtevastzit. elastiekje temperatuursensor
Opstelling Vr.4: Waaromwordthiereenpiepschuimbekertjegebruikt en niet het bekerglasalleen? • Maakeenstatiefklem vast aan het statief en klemdaar de hogedruksensor in eenrechtopstaandepositie vast. • Zet het piepschuimbekertje in eenbekerglas van 250ml en vul het piepschuimbekertje met ijs, vulaan met water zodatereenijsbadontstaat.
Opstelling Vr.5a: Wat is hier de afhankelijkevariabele? Vr.5b:Wat is hier de onafhankelijkevariabele?
Meten • Druk op om de nieuwe meting tebeginnen. • Wachtongeveer 2 minutenom de temperatuur van de luchtgelijktelatenwordenaan die van het ijsbad. • Druk op om de meting van de temperatuur (in˚C en K) en druk vast teleggen. • Haal de reageerbuisuit het ijsbad.
Opstelling Vr.6:Waarom is het nodigdat de helereagerbuis door het ijsbedekt is? • Plaats het bekerglas met piepschuimbekertjeonder de absolute druksensor en laat de reageerbuislangzaam in het ijswaterzakken. • Zet de reageerbuiszoschuindatdezegeheel door het ijswaterwordtbedekt en pakermeerijsomheenzodat de reageerbuishelemaal in het ijsgepakt zit.
Meten • Zet het tweedepiepschuim in het tweedebekerglas . • Vul het met water van ongeveer 25˚C. • Zet de reageerbuiszoschuindatdezehelemaalonder water komt. • Wachtongeveer 2 minuten. • Druk op om de temperatuur en druk vast teleggen.
Meten 10. Verzamelnog 3 datapunten door water van: ± 45 ˚C ±55 ˚C ± 65 ˚C tegebruiken. 11. Wachttelkens 2 minuten en drukdan op om de temperatuur en de drukweer vast teleggen. 12. Druk, wanneer je alle 5 datapuntenhebtverzameld, op om de meting testoppen.
Gegevensverwerking • Stel met gebruikmaking van je meetgegevens de wiskundigeformule op om de temperatuurschaalomtezetten van Celsius naar Kelvin.
Gegevensverwerking 2. Maak met de meetwaarden in graden Celsius de lineaire fit.* Let op:De formulevoor de beste fit heeft de vorm: P= kT (y = mx + b) *Een curve fit maken: • Druk opom het paletteopenen. • Druk op om hetcurve fit schermteopenen. • Druk op de naam van de gewenste curve fit.
Gegevensverwerking 3. Gebruik je formuleom de waarde van het absolute nulpunt in graden Celsius teberekenen. Tip:Het absolute nulpunt is daarwaar de drukgelijk is aannul.
Gegevensverwerking 4. Berekenhoeveelprocentjouwexperimentelebenaderingafwijkt. (De algemeengeaccepteerdewaardevoor het absolute nulpunt is -273,15˚C.) Toon je werk. (geaccepteerdewaarde – berekendewaarde) x 100 Procentafwijking = geaccepteerdewaarde
Gegevensverwerking 5. Bereken de constante (k) voor de 5 punten die je hebtverzameldwaarbij je de temp. in Kelvin neemt. Zet de constanten in de tabel P/T=k Gegevensinvoeren: • Druk op om het paletteopenen. • Druk op selecteervervolgenseencel in de lijst. Dezezalgeeloplichten. • Druk op om het toesenbordschermteopenen.
Gegevensverwerking 6. Bereken de constante (k) voor de 5 punten die je hebtverzameldwaarbij je de temp. in Celsius neemt. Zet de constanten in de tabel P/T=k Gegevensinvoeren: • Druk op om het paletteopenen. • Fruk op selecteervervolgenseencel in de lijst. Dezezalgeeloplichten. • Druk op om het toetsenbordschermteopenen.
Analyseren • Was het quotiёnt van de druk gedeeld door de temperatuur een constante toen je de temperatuur in Kelvin uitdrukte? Waarom? • Zijndruk en temperatuurrecht of omgekeerdevenredigaanelkaar? Hoe zie je dat? • Was het quotiёnt van de druk gedeeld door de temperatuur een constante toen je de temperatuur in graden ˚C uitdrukte. Waarom?
Analyseren 4a. Waaropberust de temperatuurschaal van Kelvin? 4b. Wat is zobijzonderaan 0⁰ Kelvin?
Analyseren • Bereken de luchtdruk in de reageerbuisals je hem zouverwarmen tot 100,0 °C. Toon je werk (erzijnverschillendestappennodig)!
Samenvatting • Eenandergroepjeheefthetzelfde experiment gedaan met eeninjectiespuit in plaats van de reageerbuis. Zoudatproblemen op kunnenleveren? Leg uit.
Samenvatting • Leg uitwaaromeente hard opgeblazen band kanklappenalsermeegeredenwordt op een erg hete dag.
Meerkeuzevraag • Welkegrafiekgeeft het beste de verhoudingtussen de druk en de temperatuur, in Kelvin, van een gas weer ?
Meerkeuzevraag • Waaromwordt de druk 0 op het absolute nulpunt? • Op het absolute nulpuntstoppenallemoleculen met bewegen. • Op het absolute nulpuntheersteenabsoluutvacuϋm. • Op het absolute nulpunt is het gasvolume erg kleingeworden. • Op het absolute nulpuntwordtalleenergie van het gas alslichtuitgestraald.
Meerkeuzevraag • Hoeveelgraden Celsius is 413 K ? • -273˚C • 0˚C • 140˚C • 696˚C • 237˚K
Meerkeuzevraag • Alseengasfleseendrukheeft van 800 kPabijeentemperatuur van 27°C, watwordt de drukdanals we de temperatuurverdubbelennaar54˚C? • 1600 kPa • 400 kPa • 872 kPa • 734 kPa
Meerkeuzevraag • Als de temperatuur van een gas in eenafgesloten vat afneemt, danneemt de druk _________________. • toe • af • blijftgelijk • antwoord A of B, dathangt van het gas af
Gefeliciteerd! Je hebt je onderzoekklaar. Volg de instructies van de docent omalles op teruimen en de resultaten van het onderzoek door tegeven.
Naslag • PENGUINS http://www.openstockphotography.org/image-licensing/penguins/Adelie_penguins_at_Cape_Geddes_Laurie_Island_1962.jpg • THERMOMETER http://www.freeclipartnow.com/science/thermometer-big.jpg.html • FLAMES http://www.freeclipartnow.com/science/energy/Flames-1.jpg.html • ICICLE http://www.freeclipartnow.com/nature/weather/icicles.jpg.html • SNOW FLAKE http://www.freeclipartnow.com/nature/weather/snow/snow-flake-shadowed.jpg.html • STOP SIGN http://www.freeclipartnow.com/small-icons/miscellaneous/stop-sign.jpg.html • WEATHER http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mistral_wind1.jpg • BALLOONS http://www.freeclipartnow.com/recreation/partying/balloons-01.jpg.html • HOT WARNING http://commons.wikimedia.org/wiki/File:DIN_4844-2_Warnung_vor_heisser_Oberflaeche_D-W026.svg • EYE WASH http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sign_eyewash.svg • BEAKER http://www.freeclipartnow.com/science/flasks-tubes/beaker-2.jpg.html • CRUSHED ICE http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Hail_001.JPG • GLASS OF WATER http://www.freeclipartnow.com/food/beverages/glass-of-water.jpg.html • CALCULATOR http://www.freeclipartnow.com/education/supplies/simple-calculator-01.jpg.html • TWO GAS CYLINDERS http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Compressed_gas_cylinders.mapp_and_oxygen.triddle.jpg