Μάθημα : Όταν ο όγκος "παγώνει", η πίεση παίρνει φωτιά!

Αφορά την ενότητα «Ιδιότητες των τέλειων αερίων» και πιο συγκεκριμένα την παράγραφο της ισόογκης μεταβολής, του μαθήματος της Θερμοδυναμικής, όπως περιγράφεται στο σχολικό εγχειρίδιο «Εισαγωγή στη Μηχανολογία».

Μετά την εκπόνηση της δραστηριότητας, επιδιώκεται οι μαθητές να είναι σε θέση:

• Να αναγνωρίζουν τη σχέση μεταξύ πίεσης και θερμοκρασίας υπό σταθερό όγκο.
• Να ερμηνεύουν την αύξηση της πίεσης μέσω της κινητικής κατάστασης των μορίων.

• Να εξάγουν συμπεράσματα για τη μαθηματική σχέση P/T = σταθερό ή P1/T1 = P2/T2 (Νόμος του Gay-Lussac).

Γεια σας και καλώς ήρθατε στο ψηφιακό μας μάθημα με τίτλο «Όταν ο όγκος "παγώνει", η πίεση παίρνει φωτιά!». Στην ενότητα αυτή θα εξερευνήσετε τον συναρπαστικό κόσμο της Θερμοδυναμικής και συγκεκριμένα την ισόογκη μεταβολή των αερίων (Νόμος Gay-Lussac).

Τι θα μάθετε; Μέσα από τις δραστηριότητες που έχουμε σχεδιάσει, θα είστε σε θέση:

• Να αναγνωρίζετε πώς συνδέεται η πίεση με τη θερμοκρασία όταν ο όγκος παραμένει σταθερός.
• Να εξηγείτε γιατί αυξάνεται η πίεση παρατηρώντας την κίνηση των μορίων.
• Να καταλήγετε μόνοι σας στο μαθηματικό συμπέρασμα του νόμου P/T = σταθερό.

Πώς θα εργαστείτε; Το μάθημα θα εξελιχθεί σε τέσσερις φάσεις, συνδυάζοντας την παρουσία μας στην τάξη με την εξ αποστάσεως μελέτη:

1. 1η Συνεδρία (Δια ζώσης στην τάξη): Θα χρησιμοποιήσουμε τον διαδραστικό πίνακα (Openboard) για να αναλύσουμε το πρόβλημα του αεροσυμπιεστή στο μηχανουργείο μας και να κάνουμε έναν πρώτο καταιγισμό ιδεών.
2. 1η Δράση (Εξ αποστάσεως στο e-class): Θα μελετήσετε το υλικό και τα βίντεο που βρίσκονται στα «Έγγραφα» και θα διατυπώσετε την αρχική σας υπόθεση στο «Forum» (Συζητήσεις) ομαδικά και στο Φύλλο εργασίας 1 που βρίσκεται στις «Έργασίες ατομικά.
3. 2η Συνεδρία (Δια ζώσης στην τάξη): Θα γνωρίσετε το περιβάλλον της προσομοίωσης PhET, θα αναλύσουμε τις μεταβλητές, συμπληρώνοντας το Φύλλο εργασίας 2 που βρίσκεται στις «Έργασίες» ώστε να είστε σε θέση να εκτελέσετε το πείραμα.
4. 2η Δράση (Εξ αποστάσεως στο e-class): Θα εργαστείτε ομαδικά εκτελώντας το πείραμα  και θα υποβάλλετε το τελικό σας Φύλλο Εργασίας 3 . Στο τέλος θα συμπληρώσετε ένα Κουίζ Αξιολόγησης.

Πώς θα αξιολογηθείτε; Η προσπάθειά σας θα εκτιμηθεί με βάση την ενεργή συμμετοχή σας στις συζητήσεις του Forum, την ορθότητα των μετρήσεων στο Φύλλο Εργασίας και την ολοκλήρωση των ψηφιακών ασκήσεων.

Καλή επιτυχία σε όλους!

Παρουσιάζεται στους μαθητές ένα πραγματικό πρόβλημα του αεροσυμπιεστή του σχολείο,υ στον οποίο παρατηρούνται διαφορετικές ενδείξεις πίεσης στο μανόμετρο, το πρωί και το μεσημέρι μιας ζεστής ημέρας.

• Προσδοκώμενα Αποτελέσματα: Με την ολοκλήρωση της ενότητας οι μαθητές θα είναι σε θέση να αναγνωρίζουν τις μεταβλητές P, V, T  σε πραγματικές συνθήκες και να διαβάζουν την ένδειξη του μανόμετρου. 

• Έγγραφα:
  • Διαδραστικό  βιβλίο μαθητή Εισαγωγή στη μηχανολογία 
  • Εικόνα του αεροσυμπιεστή για χρήση στο Openboard.
  • Παρουσίαση με το σενάριο της «ζεστής μέρας στο μηχανουργείο».
• Δραστηριότητα: Καταιγισμός ιδεών στην τάξη και καταγραφή των πρώτων σκέψεων για το αν ο αέρας «φουσκώνει» ή «χτυπάει» τα τοιχώματα. Καταγραφή απαντήσεων στο Φύλλο εργασίας 1.