OBJETIVOS
Establecer un modelo de partículas para los gases, de modo que aplicando las leyes de la dinámica expliquen su comportamiento macroscópico.
Estudio de los gases por su comportamiento experimental, midiendo las magnitudes macroscópicas de presión, volumen y temperatura y estableciendo sus relaciones mate- máticas.
Construir un modelo ideal de gases para posteriormente adaptarlo al comportamiento de los gases reales.
Extender el principio de conservación de la energía a los procesos ocurridos en los gases y en los cambios de estado
UBICACIÓN
En la Enseñanza Secundaria se explicará el presente tema dentro de los cursos de Bachillerato, ubicando en el 1º curso, lo referente a gases ideales, sus leyes y compor- tamiento y en el 2º curso todo lo referente a los gases reales y teoría cinética de los ga- ses, especialmente en la disciplina de Química.
TEMPORALIZACIÓN
El tema requiere un mínimo de 10 horas de clase para su completa explicación y de- sarrollo. Pueden dedicarse 4 horas a gases ideales y 6 horas a gases reales, únicamente en sus aspectos teóricos, salpicado parcialmente con algunos problemas numéricos ilus- trativos de la materia.
Dos horas de clase dedicadas a problemas numéricos de todos los aspectos del tema y dos horas más dedicadas a la realización de prácticas de laboratorio, especialmente del tipo de cátedra, dada la escasez de materiales, dedicadas a la ley de Boyle-Mariotte y de Gay-Lussac.
METODOLOGÍA
Se explicará el tema mediante una exposición de las leyes de los gases, basándose en experimentaciones prácticas, mostrando continuamente ejemplos de la vida real, rela- cionados con el comportamiento de los gases.
Implicar al alumno en la explicación, mediante una metodología activa y participati- va, preguntando, discutiendo, razonando y obligando a interpretar y obtener conclusio- nes de las explicaciones de clase.
Realización de experimentos de laboratorio que demuestren al alumno los fenómenos estudiados y sus aplicaciones a las situaciones reales.
Resolución de problemas numéricos sobre las leyes de los gases, ecuaciones de esta- do, utilizando variadas unidades que obligue a la conversión de unidades para la utiliza- ción del Sistema Internacional.
CONTENIDOS MÍNIMOS
Modelo de partículas de un gas. Comportamiento ideal. Leyes de Boyle-Mariotte y de Gay-Lussac. Ley de Dalton Ecuación de estado del Gas Ideal.
Constante de los gases en distintas unidades. Interpretación mecánica de la presión y de la temperatura. Comportamiento del gas real.
Ecuación de Van der Waals. Isotermas de Andrew. Punto crítico.
Cambios de estado y relaciones energéticas en ellos. Calores de cambio de estado. Ecuación de Clapeyron.
MATERIALES Y RECURSOS DIDÁCTICOS
Libro de Texto complementado con apuntes tomados en clase de las explicaciones del Profesor, subrayando los conceptos fundamentales.
Material de laboratorio sencillo para prácticas de gases: barómetros, tubos de gases, equipo de termodinámica de gases, mercurio, tubo en U, tablas de valores de calores específicos, calores de fusión y calores de vaporización, etc.
Hojas de problemas de gases que incluya ejercicios sobre la ley de Boyle-Mariotte, ecuación de estado del gas ideal, fusiones y vaporizaciones, calorimetría y gases reales mediante la ecuación de Van der Waals.
Medios audiovisuales como: vídeos didácticos sobre comportamiento de los gases (el Universo Mecánico) y problemas de ordenador sobre los gases y la teoría cinético- molecular con aplicaciones a la resolución de problemas numéricos, utilizables en orde- nadores compatibles, PC.
EVALUACIÓN
Pruebas objetivas escritas de carácter teórico sobre los conceptos fundamentales re- lacionados con el tema, valorando comprensión y memorización de estos conceptos y sus aplicaciones a situaciones reales.
Pruebas escritas con problemas numéricos que incluyan cambio de unidades, exi- giendo resolución completa con ut ilización de máquinas calculadoras.
Valoración de las prácticas realizadas en el aula o en el laboratorio.
Pruebas de opción múltiple con preguntas de varias respuestas (3 falsas y 1 cierta) que obligue al alumno al razonamiento de las situaciones planteadas.