# Estudiando los gases

En esta sección nos planteamos investigar las propiedades y leyes de los gases. Para ello vamos a trabajar en tres fases.

- En la primera nos documentaremos sobre los gases, sus leyes y sus propiedades.
- En la segunda fase realizaremos cálculos matemáticos y gráficos relacionados con las leyes de los gases
- Finalmente, reflejaremos las conclusiones obtenidas las en un informe.

Botellas de gas. Pixabay

Trabajaremos individualmente la primera fase de nuestra investigación, en equipo realizaremos los cálculos de la segunda fase y terminaremos elaborando el informe final. Para evaluar, utilizaremos la rúbrica para evaluar un informe hecho en equipo (en formato modificable y en pdf).

# Nos documentamos

Duración:
  1 sesión
Agrupamiento:
  Individual

Según la teoría cinética, las partículas en estado gaseoso se mueven con total libertad y tiende a expandirse, por lo que es difícil medir la cantidad de un gas. Para solucionar este problema los científicos recurren a tres variables macroscópicas (volumen, temperatura y presión) que se pueden relacionar con variables microscópicas ( el número de choques de las partículas y la velocidad de estas). Veamos estos conceptos:

Volumen. Es el espacio que ocupan las partículas del gas. Como el gas tiende a expandirse, el volumen será el mismo del recipiente. En el sistema internacional se mide en metros cúbicos(m³) pero la unidad más utilizada es el litro.

1 metro cúbico= 1000 litros

1 litro = 1 centímetro cúbico

Temperatura. Según la teoría cinética, la temperatura mide la velocidad de las partículas del gas. Normalmente utilizamos la escala centígrada (ºC) para medirla, pero en el sistema internacional se utiliza la escala Kelvin (K).

Termómetro Celsius-Kelvin. Pixabay

T (K) = T(ºC) +273

Presión. Según la teoría cinética indica el número de choques por unidad de tiempo de las partículas del gas con las paredes del recipiente.

En el sistema internacional la presión se mide en en Pascales´(Pa), aunque es muy común utilizar como unidades la atmósfera (atm) y los milímetros de mercurio (mmHg).

1 atm= 760 mmHg= 101300 Pa

Los científicos para estudiar los gases se centraron en estas tres magnitudes, dejaron una fija y vieron como se relacionaban las otras dos. Esta investigación por parte de los científicos dio lugar a las leyes de los gases:

## Ley de Boyle- Mariotte

Robert Boyle y Edme Mariotte llegaron a la misma conclusión al estudiar la relación entre la presión y el volumen dejando fija la temperatura, dando lugar a la ley que lleva el nombre de ambos científicos.

Esta ley establece que cuando un gas sufre una transformación a temperatura constante, la presión del gas es inversamente proporcional al volumen del gas.

La siguiente animación nos muestra cómo al aumentar la presión sobre el gas el volumen disminuye.

Gif ley de Boyle- Mariotte. Wikipedia

Matemáticamente la Ley de Boyle y Mariotte queda recogida en la siguiente expresión:

Donde la presión se expresa en atmósfera y el volumen en litros,

Si queremos ampliar nuestros conocimientos sobre esta ley podemos visitar los siguientes enlaces:

- Educaplus. Ley de Boyle
- Proyecto Ulloa. Ley de Bolye
- Física y química. Ley de los gases. Cidead

## Ley de Charles

El científico francés Jacques Alexandre Charles estudió el comportamiento de los gases cuando se mantenía constante la presión y llegó a la conclusión que al aumentar la temperatura aumenta el volumen.

Esta ley establece que cuando un gas sufre una transformación a presión constante, la temperatura del gas es directamente proporcional al volumen.

La siguiente animación nos muestra como al aumentar la temperatura aumenta el volumen.

Gif ley de Charles. Wikipedia

Matemáticamente esta ley la podemos expresar:

Dónde el volumen se expresa en litros y la temperatura en Kelvin.

Si queremos ampliar nuestros conocimientos sobre esta ley podemos visitar los siguientes enlaces:

- Educaplus. Ley de Charles
- Física y química. Ley de los gases. Cidead

## Ley de Gay-Lussac

El químico francés Joseph-Louis Gay-Lussac estudió experimentalmente el comportamiento de los gases manteniendo constante el volumen, llegando a la conclusión que al aumentar la temperatura aumentaba la presión

La ley de Gay-Lussac establece que cuando un gas sufre una transformación a volumen constante, la temperatura del gas es directamente proporcional a la presión.

La siguiente imagen nos muestra como al aumentar la temperatura, las partículas se mueven a más velocidad, aumentando el número de choques y por tanto la presión:

Ley de Gay-Lussac. Wikimedia Commons

Matemáticamente esta ley se expresa:

Dónde la presión se expresa en atmósfera y la temperatura en Kelvin.

Si queremos ampliar nuestros conocimientos sobre esta ley podemos visitar los siguientes enlaces:

- Educaplus. Ley de Gay-Lussac
- Física y química. Ley de los gases. Cidead

# Comprobamos lo aprendido

Duración:
  1/2 sesión
Agrupamiento:
  Individual

No hemos documentado sobre los gases y sus leyes, ahora nos toca comprobar si conocemos dichas leyes y si las hemos comprendido. Para ello se proponen dos actividades interactivas, una de completar frases y otra colocar en su lugar.

## Rellenando los huecos

Individualmente vamos a completar el texto, para ello elegimos la palabra correcta del listado que aparece al pinchar en los huecos. Una vez terminado, clicamos en el botón de verificar y hacemos una captura de pantalla y la guardamos en nuestra carpeta de Drive "Maleta de investigación"

Esta actividad también la podemos hacer en papel descargado la plantillas Rellenado huecos (en formato modificable y en pdf).

## Cada etiqueta a su Ley

En esta actividad van apareciendo etiquetas que tenemos que identificar cada ley según corresponda. Una vez terminado, clicamos en el botón de verificar y hacemos una captura de pantalla y la guardamos en nuestra carpeta de Drive "Maleta de investigación"

Esta actividad también la podemos hacer en papel descargado la plantillas Cada etiqueta a su Ley (en formato modificable y en pdf).

# Aplicamos lo aprendido

Duración:
  1 sesión
Agrupamiento:
  En equipo

En equipo vamos a aplicar lo aprendido sobre las leyes de los gases. Calcularemos variables, elaboraremos e interpretaremos gráficas y reconoceremos la ley que se cumplen en cada transformación.

Los gráficos y cálculos los que vamos a realizar los encontramos en la ficha Aplicando las leyes de los gases (en formato modificable y en pdf).

Imagen Pxhere. CC0

Para realizar las actividades y cálculo que se propone en la ficha necesitamos calculadora científica y papel milimetrado. También podemos elaborar los gráficos utilizando herramientas digitales, este videotutorial nos enseña crear gráficos a partir de la hoja de cálculo de Google Drive.

Una vez hayamos terminado, compartimos el trabajo con el resto de los equipos y comparamos los resultados y conclusiones a los que hemos llegado.

# Elaboramos el informe

Duración:
  1 sesión
Agrupamiento:
  En equipo

La última tarea de esta sección la vamos a realizar en equipo y está dedicada a la elabora el informe de lo gases. Tendremos que documentarnos visitando diferentes páginas web, recopilar la información que se ha ido mostrando a lo largo de esta sección, buscar ejemplos, imágenes...con el fin de elaborar un informe que recoja todo lo que debemos saber sobre los gases.

Imagen Pxhere. CC0

Para realizar esta tarea utilizaremos como guía la plantilla Informe de los gases (en formato modificable y en pdf). donde encontraremos todos los pasos a seguir y la información a completar.

Nuestro trabajo será evaluado con la rúbrica para evaluar un informe hecho en equipo (en formato modificable y en pdf) por lo que debemos tenerla muy presente.

Podemos acceder a la información que necesitamos en los siguientes enlaces:

Leyes de los gases. Educaplus

Leyes de los gases. Físico loco

Cidead. Física y química

Presentación leyes de los gases de Juan Sanmartin

# Diario de aprendizaje

Después de finalizada la tarea, es el momento de guardar todos los documentos que hayamos creado en la carpeta de investigación.

También puede ser momento para revisar el trabajo que hemos hecho y anotar nuestras impresiones en un diario de aprendizaje.

Imagen Pixabay

Creamos una nueva entrada en el Diario de aprendizaje y abrimos un documento con el título " Materia o no materia esa es la cuestión". Respondemos individualmente a estos ítems:

- No me ha costado hacer...
- He tenido dificultades en...
- No he terminado la tarea porque...
- Doy por terminada la tarea (fecha)
- Me siento integrado en mi equipo de trabajo por...
- Lo que he aprendido sirve en mi vida diaria para...

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