manual vacio

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Guía del Maestro
 
Preguntas de investigación:
¿Cómo podemos investigar de manera impresionante la efectividad de la presión atmosférica?
¿Es el aire una sustancia? ¿Cómo podemos probarlo?
¿Qué puede hacer el aire?
 
Materiales: Equipo No. 3005-00 – La Presión Atmosférica y el Vacío

Descripción
Se pueden llevar a cabo siete experimentos diferentes para investigar la presiónatmosférica por medio de un sencillo aparato y una bomba de vacío manual.
1. La presión atmosférica no deja pasar agua por agujeros en el fondo de un recipiente cerrado con agua.
2. Cuando sumergimos en agua el extremo de un tubo conectado a una botella de vidrio con vacío parcial, el líquido es succionado hacia adentro de la botella, formando una fuente al entrar.
3. Extraer aire de unrecipiente sellado por una fina capa de plástico hace que el plástico se rompa.
4. Si extraemos aire de un recipiente de vidrio, se infla el guante de hule que está adentro del recipiente. Si introducimos aire de regreso, el guante recupera su forma original.
5. Si reducimos la presión, hacemos hervir agua tibia.
6. Al extraer aire de dos recipientes, uno arriba del otro, éstos se “pegan”. (Esto es unasimple reconstrucción del experimento clásico Los Hemisferios de Magdeburg.)
7. El efecto anterior puede alcanzarse encendiendo una vela dentro de uno de los recipientes, en lugar de extraer aire.
 
Los siguientes principios pueden ser ilustrados o discutidos:
La presencia y efecto de la presión atmosférica
El efecto de diferencias de presión
La relación entre presión y punto de ebullición
 Contexto
Presión y fuerzas
Propiedades de los gases
La atmósfera
El clima y sus causas
 
Objetivos
Al completar esta lección los alumnos:
Habrán experimentado la presencia y fuerza de la presión atmosférica.
Habrán concluido que el aire es una sustancia.
Habrán concluido que la atmósfera de la Tierra ejerce presión en todas direcciones.
Comprenderán que la presión de un gas es el resultado delmovimiento aleatorio de las moléculas del gas.
Podrán explicar que las diferencias de presión del aire pueden causar movimiento.
Comprenderán que la presión externa afecta el punto de ebullición.
Habrán desarrollado habilidades en la observación y comparación de resultados.
Habrán desarrollado habilidades para alcanzar conclusiones y expresarlas.
Habrán desarrollado habilidades en lametodología de la investigación.
 


Vocabulario
Atmósfera – Los gases que rodean a la Tierra y otros planetas.
Presión Atmosférica – Presión ejercida sobre cuerpos como resultado del peso de las capas de aire sobre éstos.
Presión – Fuerza ejercida en una unidad de área de una superficie.
Vacío parcial – Presión considerablemente reducida dentro de un recipiente.
Vacío – Espacio totalmente vacíode materia.
Equilibrio – Estado de balance o igualdad entre fuerzas opuestas.
Implosión – Fuerte entrada de aire, que se distingue de una explosión ya que en ésta última el aire sale.
 
Base Teórica
Dentro de un globo inflado, las moléculas de gas (principalmente nitrógeno y oxígeno) las cuales comprenden el aire, se mueven incesantemente en todas direcciones y chocan continuamente, no sólounas con otras sino también con las paredes del globo. Estos choques causan la presión ejercida dentro del globo. La presión depende del número de choques por unidad de área y de la velocidad y masa de las moléculas en el recipiente.
 
En un volumen muy grande de gas hay otro factor que influye en la presión y éste es el peso de las partículas mismas. El ejemplo clásico es el peso del aire querodea a la Tierra, el cual es el responsable de la presión atmosférica. Cerca de la superficie de la Tierra, sentimos el peso de todas las capas de aire sobre nosotros; mientras más subimos, este peso disminuye y con el la presión del aire. Por definición, la presión al nivel del mar se determinó como una atmósfera o 105 newtons/metro cuadrado. Debemos notar que la presión ejercida por una columna...