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PLANIFICACIÓN CLASE N° 1 - SEMANA 36 OCTUBRE

C i clo : Segundo CicloN i v el : Octavo Año BásicoU nidad t e má t i ca : “Gases ideales y modelo cinético”

Objetivo de la clase:Identificar la presión como una característica de los gases.

Aprendizajes esperados:Identificar las características y propiedades de los gases y las variables que inciden en su comportamiento.

Contenidos:Aplicación de las leyes que explican el comportamiento de los gases ideales para describir fenómenos atmosféricos y de la vida cotidiana, basándose en el modelo cinético y en los conceptos de calor, temperatura y presión.

A c ti v i d a d e s m etod o l ó g i c a s: Inicio:

Docente da a conocer el objetivo de la clase.Estudiantes comentan las propiedades de los fluidos explican la utilidad de ellos en la vida diaria a través de preguntas.Estudiantes dan ejemplos de cómo medir el volumen de los fluidos.

Desarrollo:Estudiantes leen textos, el docente aclara dudas y resuelven guías de aprendizaje. Estudiantes explican el concepto peso específico.Estudiantes definen que es la presión.Estudiantes explican que es la presión hidrostática. Estudiantes explican que son los medidores de presión. Estudiantes explican qué es el manómetro de Bourdon. Estudiantes definen Pascal.Estudiantes explican formula.

Cierre:Docente estimula la socialización de las respuestas a las preguntas de la guía de aprendizaje generando un debate de opiniones para luego en conjunto sacar conclusiones.

T i emp o : 2 horas pedagógicas.

Síntesis y Evaluación:Realizan síntesis sobre los contenidos tratados en clase, docente realiza retroalimentación.

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G U Í A D E A PRE N D I Z A J E “G ases i deal es y model o ci néti co”

O BJ E T I VO S :Identificar la presión como una característica de los gases.

Lee el siguiente texto y luego contesta las preguntas:

PESO ESPECÍFICO

El peso específico de un fluido se calcula como su peso por unidad de volumen (o su densidad por g). En el sistema internacional se mide en Newton / metro cúbico.

PRESIÓN HIDROSTÁTICAEn general, podemos decir que la presión se define como fuerza sobre unidad de superficie, o bien que la presión es la magnitud que indica cómo se

Presión hidrostática.

distribuye la fuerza sobre la superficie en la cual está aplicada.

Si una superficie se coloca en contacto con un fluido en equilibrio (en reposo) el fluido, gas o líquido, ejerce fuerzas normales sobre la superficie. Entonces, presión hidrostática, en mecánica, es la fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente a dicha superficie. Si la fuerza total (F) está distribuida en forma uniforme sobre el total de un área horizontal (A), la presión (P) en cualquier punto de esa área será

P: presión ejercida sobre la superficie, N/m2

F: fuerza perpendicular a la superficie, NA: área de la superficie donde se aplica la fuerza, m2

Ahora bien, si tenemos dos recipientes de igual base conteniendo el mismo líquido (figura a la izquierda) , veremos que el nivel del líquido es el mismo en los dos recipientes y la presión ejercida sobre la base es la misma.

Mismo nivel, misma presión.

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Eso significa que:La presión es independiente del tamaño de la sección de la columna: depende sólo de su altura (nivel del líquido) y de la naturaleza del líquido (peso específico).Esto se explica porque la base sostiene sólo al líquido que está por encima de ella, como se grafica con las líneas punteadas en la figura a la derecha.

PRESIÓN Y PROFUNDIDAD

Presión solo sobre la base.

La presión en un fluido en equilibrio aumenta con la profundidad, de modo que las presiones serán uniformes sólo en superficies planas horizontales en el fluido.Por ejemplo, si hacemos mediciones de presión en algún fluido a ciertas profundidades la fórmula adecuada es

Es decir, la presión ejercida por el fluido en un punto situado a una profundidad h de la superficie es igual al producto de la densidad d del fluido, por la profundidad h y por la aceleración de la gravedad. Si consideramos que la densidad del fluido permanece constante, la presión, del fluido dependería únicamente de la profundidad. Pero no olvidemos que hay fluidos como el aire o el agua del mar, cuyas densidades no son constantes y tendríamos que calcular la presión en su interior de otra manera.

Unidad de Presión: En el sistema internacional la unidad es el Pascal (Pa) y equivale aNewton sobre metro cuadrado.

La presión suele medirse en atmósferas (atm).Medidores de presión

Manómetro común.

La mayoría de los medidores de presión, o manómetros, miden la diferencia entre la presión de un fluido y la presión atmosférica local.

Para pequeñas diferencias de presión se emplea un manómetro que consiste en un tubo en forma de U con un extremo conectado al recipiente que contiene el fluido y el otro extremo abierto a la atmósfera.

El tubo contiene un líquido, como agua, aceite o mercurio, y la diferencia entre los niveles del líquido en

ambas ramas indica la diferencia entre la presión del recipiente y la presión atmosférica local.

Para diferencias de presión mayores se utiliza el manómetro de Bourdon, llamado así en honor al inventor francés Eugène Bourdon. Este manómetro está formado por un tubo hueco de sección ovalada curvado en forma de gancho.

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Los manómetros empleados para registrar fluctuaciones rápidas de presión suelen utilizar sensores piezoeléctricos o electrostáticos que proporcionan una respuesta instantánea.

Como la mayoría de los manómetros miden la diferencia entre la presión del fluido y la presión atmosférica local, hay que sumar ésta última al valor indicado por el manómetro para hallar la presión absoluta. Una lectura negativa del manómetro corresponde a un vacío parcial.

Fuentes Internet:www.profesorenlinea.cl.

1. Responde las siguientes preguntas:1) Explique ¿A qué se denomina peso específico?

2) ¿Qué entiende por presión?

3) ¿Qué es la presión hidrostática? Explique.

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4) Explique ¿Qué son los medidores de presión?

5) ¿Qué es el manómetro de Bourdon? Explique

Encierra en un circulo la alternativa correcta.

1) De la presión hidrostática podemos decir que:

a) La presión se define como la fuerza sobre unidad de superficie.b) La presión es la magnitud que indica cómo se distribuye la fuerza sobre la superficie

en la cual está aplicada.c) A y B son correctas.d) Ninguna de las anteriores.

2) De la presión podemos decir que:a) La presión es independiente del tamaño del envase. b) Depende de su altura.c) La naturaleza del líquido. d) Todas las anteriores.

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3) Un pascal equivale a:

a) Newton sobre metro cuadrado. b) Newton sobre metro cúbico.c) Newton sobre centímetro cuadrado. d) Ninguna de las anteriores.

4) La presión se define como:

a) La fuerza sobre unidad de superficie.b) La magnitud que indica cómo se distribuye la fuerza sobre la superficie en la cual está

aplicada.c) La fuerza por unidad de superficie que ejerce un líquido o un gas perpendicularmente

a dicha superficie.d) Ninguna de las anteriores.

2. Realizan una síntesis del texto leído:

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PLANIFICACIÓN CLASE N° 2 - SEMANA 36 OCTUBRE

C i clo : Segundo CicloN i v el : Octavo Año BásicoU nidad t e má t i ca : “Gases ideales y modelo cinético”

Objetivo de la clase:Identificar las propiedades de los gases.

Aprendizajes esperados:Identificar las características y propiedades de los gases y las variables que inciden en su comportamiento.

Contenidos:Aplicación de las leyes que explican el comportamiento de los gases ideales para describir fenómenos atmosféricos y de la vida cotidiana, basándose en el modelo cinético y en los conceptos de calor, temperatura y presión.

A c ti v i d a d e s m etod o l ó g i c a s: Inicio:

Docente comenta con los estudiantes los contenidos centrales de la clase anterior, estudiantes responden preguntas ¡Que es el peso especifico? ¿Cuál es la utilidad del manómetro? ¿Unidades de medidas de la presión?, el docente anota respuestas en el pizarrón, docente pregunta ¿Qué es el estado gaseoso? y piden que nombren algunas características del estado gaseoso, anotándolas en su cuaderno.

Docente enuncia por medio de la conversación el objetivo de la clase.

Desarrollo:Docente Guía lectura de texto.Estudiantes responden guía de aprendizaje. Estudiantes explican que es el estado gaseoso.Estudiantes explican las propiedades de la materia en estado gaseoso. Estudiantes explican que es la presión, temperatura y cantidad de gas y como afecta al comportamiento de los gases.

Estudiantes definen gas real, masa especificas y explican la teoria cinetica molecular.

Cierre:Los alumnos comentan sus respuestas, retomando lo discutido al comienzo de la clase, estudiantes responden preguntas sobre ¿los gases y sus características? Docente escribe repuesta en el pizarrón y contrastan respuestas.

T i emp o : 2 horas pedagógicas

Síntesis y Evaluación:Sintetizan los contenidos en un organizador gráfico.

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G U Í A D E A PRE N D I Z A J E “G ases i deal es u model o ci néti co”

O BJ E T I VO S :Identificar las propiedades de los gases.

Lee el siguiente texto:

LOS GASES.

El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles ( n).Las propiedades de la materia en estado gaseoso son:1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada.

VARIABLES QUE AFECTAN EL COMPORTAMIENTO DE LOS GASES

PRESIÓN: Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.

La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, por consiguiente la presión sobre él será menor.

TEMPERATURA: Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío. La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa. La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.

CANTIDAD: La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también se expresa

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mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.

VOLUMEN: Es el espacio ocupado por un cuerpo.

DENSIDAD: Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.

GAS REALLos gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presión se comportan como gases ideales; pero si la temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los gases reales se desvían en forma considerable de las de gases ideales.Concepto de Gas Ideal y diferencia entre Gas Ideal y Real.Los Gases que se ajusten a estas suposiciones se llaman gases ideales y aquellas que no se les llama gases reales, o sea, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros.

Un gas está formado por partículas llamadas moléculas. Dependiendo del gas, cada molécula está formada por un átomo o un grupo de átomos. Si el gas es un elemento o un compuesto en su estado estable, consideramos que todas sus moléculas son idénticas.

Las moléculas se encuentran animadas de movimiento aleatorio y obedecen las leyes de Newton del movimiento. Las moléculas se mueven en todas direcciones y a velocidades diferentes. Al calcular las propiedades del movimiento suponemos quela mecánica newtoniana se puede aplicar en el nivel microscópico. Como para todasnuestras suposiciones, esta mantendrá o desechara, dependiendo de sí los hechos experimentales indican o no que nuestras predicciones son correctas.

El número total de moléculas es grande. La dirección y la rapidez del movimiento de cualquiera de las moléculas puede cambiar bruscamente en los choques con las paredes o con otras moléculas. Cualquiera de las moléculas en particular, seguirá unatrayectoria de zigzag, debido a dichos choques. Sin embargo, como hay muchasmoléculas, suponemos que el gran numero de choques resultante mantiene una distribución total de las velocidades moleculares con un movimiento promedio aleatorio

El volumen de las moléculas es una fracción despreciablemente pequeña del volumen ocupado por el gas. Aunque hay muchas moléculas, son extremadamentepequeñas. Sabemos que el volumen ocupado por una gas se puede cambiar en un margen muy amplio, con poca dificultad y que, cuando un gas se condensa, el volumen ocupado por el gas comprimido hasta dejarlo en forma líquida puede ser miles de veces menor. Por ejemplo, un gas natural puede licuarse y reducir en 600 veces su volumen.

No actúan fuerzas apreciables sobre las moléculas, excepto durante los choques. En el grado de que esto sea cierto, una molécula se moverá con velocidad uniformemente los choques. Como hemos supuesto que las moléculas sean tan pequeñas, la distancia media entre ellas es grande en comparación con el tamaño deuna de las moléculas. De aquí que supongamos que el alcance de las fuerzas moleculares es comparable al tamaño molecular.

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Los choques son elásticos y de duración despreciable. En los choques entre las moléculas con las paredes del recipiente se conserva el ímpetu y (suponemos)la energía cinética. Debido a que el tiempo de choque es despreciable comparado con el tiempo que transcurre entre el choque de moléculas, la energía cinética que se convierte en energía potencial durante el choque, queda disponible de nuevo como energía cinética, después de un tiempo tan corto, que podemos ignorar este cambio por completo.

Gases: teoría cinética molecularLa teoría cinética de los gases se enuncia en los siguientes postulados, teniendo en cuenta un gas ideal o perfecto:

Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran distancia entre sí; su volumen se considera despreciable en comparación con los espacios vacíos que hay entre ellas.

Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras, de modo que no existe atracción intermolecular alguna.

Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo, en forma desordenada; chocan entre sí y contra las paredes del recipiente, de modo que danlugar a la presión del gas.

Los choques de las moléculas son elásticos, no hay pérdida ni ganancia de energía cinética, aunque puede existir transferencia de energía entre las moléculas que chocan.

La energía cinética media de las moléculas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas; se considera nula en el cero absoluto.

Los gases reales existen, tienen volumen y fuerzas de atracción entre sus moléculas. Además, pueden tener comportamiento de gases ideales en determinadas condiciones: temperaturas altas y presiones muy bajas.

Fuentes Internet:www.profesorenlinea.cl

1. Responde las siguientes preguntas:

1) ¿Qué características presenta el estado gaseoso? Explique

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2) Explique las propiedades de la materia en estado gaseoso.

3) ¿Qué es la presión y como afecta al comportamiento de los gases?

4) Explique ¿Qué es la temperatura y como afecta al comportamiento de los gases?

5) Explique que es el gas real

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6) ¿Qué entiende por masa específica?

7) Explique la teoria cinética molecular.

2. Encierra en un circulo la alternativa correcta:

1) De la teoría cinética molecular podemos decir que:a) Las sustancias están constituidas por moléculas pequeñísimas ubicadas a gran

distancia entre sí.b) Las moléculas de un gas son totalmente independientes unas de otras.c) Las moléculas de un gas se encuentran en movimiento continuo. d) Todas las anteriores.

2) De los gases reales podemos decir que:a) En condiciones ordinarias de temperatura y presión se comportan como gases

ideales.b) La temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los gases reales

se desvían en forma considerable de las de gases ideales.c) A y B son correctas.d) Ninguna de las anteriores.

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3) El Volumen es:a) La relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su

volumen molar en litros.b) Es el espacio ocupado por un cuerpo. c) A y B son correctas.d) Ninguna de las anteriores.

4) De la densidad podemos decir que:a) Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su

volumen molar en litros.b) Es una medida de la intensidad del calor. c) Es la fuerza ejercida por unidad de área.d) Todas las anteriores.

3. Elabora una síntesis del texto.