Autor: Elżbieta Żurawska Realizacja eksperymentu wg instrukcji. Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o?

Transkrypt

1 Autor: Elżbieta Żurawska Realizacja eksperymentu wg instrukcji. Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o? 1. Realizowane treści podstawy programowej Przedmiot Matematyka Fizyka Realizowana treść podstawy programowej 1. Liczby wymierne dodatnie. Uczeń: 2) dodaje, odejmuje, mnoży i dzieli liczby wymierne zapisane w postaci ułamków zwykłych lub rozwinięć dziesiętnych skończonych zgodnie z własną strategią obliczeń (także z wykorzystaniem kalkulatora); 3) zamienia ułamki zwykłe na ułamki dziesiętne (także okresowe), zamienia ułamki dziesiętne skończone na ułamki zwykłe; 4) zaokrągla rozwinięcia dziesiętne liczb; 2. Liczby wymierne (dodatnie i niedodatnie). Uczeń: 3) dodaje, odejmuje, mnoży i dzieli liczby wymierne; 4) oblicza wartości nieskomplikowanych wyrażeń arytmetycznych zawierających liczby wymierne. 6. Wyrażenia algebraiczne. Uczeń: 1) opisuje za pomocą wyrażeń algebraicznych związki między różnymi wielkościami; 2) oblicza wartości liczbowe wyrażeń algebraicznych; 7) wyznacza wskazaną wielkość z podanych wzorów, w tym geometrycznych i fizycznych. 8. Wykresy funkcji. Uczeń: 1) zaznacza w układzie współrzędnych na płaszczyźnie punkty o danych współrzędnych; 2) odczytuje współrzędne danych punktów; 4) odczytuje i interpretuje informacje przedstawione za pomocą wykresów funkcji (w tym wykresów opisujących zjawiska występujące w przyrodzie, gospodarce, życiu codziennym); 2. Energia. Uczeń: ) opisuje zjawiska topnienia, krzepnięcia, parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji; 8. Wymagania przekrojowe. Uczeń: 6) odczytuje dane z tabeli i zapisuje dane w formie tabeli; 8) sporządza wykres na podstawie danych z tabeli (oznaczenie wielkości i skali na osiach), a także odczytuje dane z wykresu; 12) planuje doświadczenie lub pomiar, wybiera właściwe narzędzia pomiaru; mierzy: czas, długość, masę, temperaturę, napięcie elektryczne, natężenie prądu. Chemia Informatyka 2. Wyszukiwanie i wykorzystywanie (gromadzenie, selekcjonowanie, przetwarzanie) informacji z różnych źródeł; współtworzenie zasobów w sieci. Uczeń: 2) posługując się odpowiednimi systemami wyszukiwania, znajduje informacje w internetowych zasobach danych, katalogach, bazach danych; 3) pobiera informacje i dokumenty z różnych źródeł, w tym internetowych, ocenia pod względem tresci i formy ich przydatność do wykorzystania w realizowanych zadaniach i projektach.

2 2. Kształcone kompetencje: 1) kompetencje matematyczne i podstawowe kompetencje naukowo-techniczne; 2) kompetencje informatyczne; 3) umiejętność uczenia się. 3. Cele szczegółowe jednostki 1. Poznanie różnych skal temperatur. 2. Wyciąganie wniosków, formułowanie własnych spostrzeżeń. 4. Umiejętności jakie uczeń nabędzie 1. oblicza wartości wyrażeń algebraicznych, 2. przekształca wyrażenia algebraiczne (wzory fizyczne), 3. przelicza jednostki temperatury w dowolnej skali, 4. odpowiednio interpretuje otrzymane wyniki,. korzysta z zasobów Internetu, 6. porządkuje zdobyte informacje.. Wykaz pomocy dydaktycznych Lp Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu Ilość sztuk 1 Termometr lekarski 1 na 2 uczniów 2 Termometr pokojowy 1 na salę 3 Termometr zaokienny 1 na salę 4 Nożyczki 1 na ucznia Klej 1 na ucznia 6 Linijka 1 na ucznia 7 Ołówek dobrze zaostrzony 1 na ucznia 8 Kolorowa kredka (zielona) 1 na ucznia Papier milimetrowy A4 1 na ucznia 10 Kalkulator 1 na ucznia 11 Komputer z dostępem do Internetu 1 na 2-3 uczniów 6. Proponowany przebieg zajęć z rozliczeniem czasowym Lp Opis kolejnych działań Uwagi do realizacji dla nauczyciela (rysunki, schematy, fotografie, linki do WWW itp.) Czas trwania w minutach 1 Rozdanie kart pracy ucznia 1 2 Przeczytanie informacji i rozwiązanie Praca indywidualna 1 zadania 1 3 Odczytanie temperatury pomieszczenia, temperatury za oknem i pomiar temperatury swojego ciała (w międzyczasie pomiar trwa ok. 3 4 min) i zapisanie wyników do tabeli Praca indywidualna 2 4 Wykonanie zadania 3 Praca indywidualna 1 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4a Praca indywidualna 1 6 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4b i Praca indywidualna 1 zaznaczenie temperatury na wykresie 7 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4c Praca indywidualna 2

3 8 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4d Praca indywidualna 2 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4e Praca indywidualna 2 10 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 4f Praca indywidualna 2 11 Udzielenie odpowiedzi na zadanie Praca indywidualna 3 12 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 6a Praca indywidualna 1 13 Uzupełnienie tabeli z zadania 6b Praca indywidualna 14 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 7a Praca indywidualna 1 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 7b Praca indywidualna 2 16 Uzupełnienie zdań w zadaniu 8 Praca indywidualna 1 17 Przeczytanie informacji i uzupełnienie Praca indywidualna 2 zadania 18 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 10 Praca indywidualna 2 1 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 11a Praca indywidualna 2 20 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 11b Praca indywidualna 2 21 Uzupełnienie tabeli z zadania 12 Praca indywidualna 4 22 Sporządzenie wykresów i wklejenie ich Praca indywidualna 20 do karty pracy ucznia zadanie Wyszukanie kalkulatora jednostek w Praca indywidualna 2 Internecie 24 Uzupełnienie tabeli z zadania 14 Praca indywidualna 2 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 1 Praca indywidualna 6 W przypadku problemów ze znalezieniem odpowiedniej strony nauczyciel może podpowiedzieć uczniom stronę kalkulator.jednostek.pl/temperatury 26 Odczytanie temperatury pomieszczenia, Praca indywidualna 2 temperatury za oknem i pomiar temperatury swojego ciała (w międzyczasie pomiar trwa ok. 3 4 min) i zapisanie wyników do tabeli z zad Udzielenie odpowiedzi na zadanie 16 Praca indywidualna 2 Nauczyciel może krótko omówić każdą ze skal 28 Udzielenie odpowiedzi na zadanie 17 Praca indywidualna 2 2 Wypełnienie ankiety i karty samooceny Praca indywidualna Całkowity czas trwania jednostki Obudowa do lekcji to jedna z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Termometr przyrząd do pomiaru temperatury metodą pośrednią. Termometr może służyć do pomiaru dowolnej temperatury w określonym zakresie lub wskazywania tylko wybranych wartości temperatury (wskaźniki temperatury) Do najczęściej używanych termometrów zaliczamy termometr cieczowy wykorzystuje zjawisko rozszerzalności cieplnej cieczy (przeważnie rtęci albo alkoholu). Wśród termometrów cieczowych wyróżniamy: - termometr rtęciowy dla temperatur od 38 C (temp. topnienia rtęci) do +36 C (temp. wrzenia rtęci); - termometr alkoholowy dla temperatur od 70 do +120 C; np. termometr pokojowy. Podział termometrów ze względu na przeznaczenie: - termometr lekarski zakres temperatur: od 3 do 42 C. - termometr zaokienny zakres temperatur: od 0 do 0 C;

4 - termometr pokojowy zakres temperatur: od 0 do 40 C; - termometr laboratoryjny zakres temperatur: bardzo różny (zazwyczaj od 0 do 10 C). Jednostki temperatury. Najczęściej używaną w Polsce i wielu innych krajach jednostką temperatury są stopnie Celsjusza. Oprócz skali Celsjusza obecnie często używa się skali Kelwina, skali Fahrenheita. Wzór do przeliczania temperatury w stopniach Celsjusza na temperaturę w kelwinach jest następujący: K = C + 273,1, gdzie K temperatura w stopniach Kelwina, C temperatura w stopniach Celsjusza. W USA, w dalszym ciągu używa się stopni Fahrenheita. W tej skali temperatura zamarzania wody jest równa 32 F a wrzenia 212 F. Wzór przeliczający temperaturę w stopniach Fahrenheita na temperaturę w stopniach Celsjusza: C = (F - 32). Wzór przeliczający temperaturę w stopniach Celsjusza na temperaturę w stopniach Fahrenheita: F = C Inne skale temperatur (rzadziej używane lub już nie używane): - skala Rankine'a skala termometryczna. Skala Rankine'a jest skalą absolutną, tzn. zero w tej skali oznacza najniższą możliwą temperaturę, jaką może mieć kryształ doskonały, w którym ustały wszelkie drgania cząsteczek. ta nie została nigdy zarejestrowana, gdyż praktycznie nie da się jej osiągnąć, lecz obliczona na podstawie funkcji uzależniającej temperaturę od energii kinetycznej drgań cząsteczek w krysztale doskonałym. Jest odpowiednikiem skali Kelwina dla stopni Fahrenheita. T Rankine = F + 4,67 T Ranking = - skala Réaumura jedna ze skal termometrycznych, wprowadzona w 1731 roku przez francuskiego fizyka R.A.F. de Réaumura ( ), często używana w Europie Środkowej do początków XX stulecia. W skali Réaumura temperatura topnienia lodu (zamarzania czystej chemicznie wody) odpowiada 0 (tak jak w skali Celsjusza), a wrzenia wody 80 (100 C), dlatego 1 C odpowiada 0,8 w skali Réaumura T Reaumur = 4 C - skala Rømera (zapisywana skrótem Rø) skala termometryczna, opracowana w 1701 przez duńskiego astronoma Ole Rømera. Jest ona używana dość rzadko. 0 w skali Rømera to temperatura zamarzania mieszaniny wody z solą. wrzenia wody to 60 Rø, a jej zamarzania 7, Rø. Pierwotnie stopnie Rømera oznaczano symbolem R, później zmieniono go na Rø ze względu na częste pomyłki ze stopniami Rankine'a i Réaumura. K C = (T Rømer 7,) F = (T Rømer 7,)

5 - skala Newtona skala termometryczna, nazwana tak od nazwiska brytyjskiego uczonego, Isaaca Newtona, który opracował ją ok. roku Newton opracował skalę w oparciu o kilka wyznaczonych przez siebie temperatur odpowiadającym określonym zjawiskom. Skala była problematyczna w użyciu, dlatego dopiero później zmienił jej opis definiując dwa charakterystyczne punkty topnienie i wrzenie wody, którym przypisał temperatury 0 i 33 stopni. Jego skala stała się podstawą do opublikowania później przez Celsjusza własnej skali, którą tworzył mając wiedzę o pracach Newtona w tej dziedzinie C = 100 N 33, K = 100 N ,1, F = 60 N skala Delisle'a skala termometryczna opracowana w 1732 roku przez francuskiego astronoma Josepha-Nicolasa Delisle'a). Termometr jaki stworzył Delisle był termometrem rtęciowym. Za temperaturę 0 D ustalił punkty wrzenia wody (100 C). Skala ta była używana głównie w Rosji do XVIII wieku. T Delisle = 3 2 (100 C) Graficzne zestawienie skal temperatur Woda (tlenek wodoru H 2 O) bezbarwna i bezwonna ciecz, pozbawiona smaku i kalorii, jest niezbędna do życia dla wszystkich organizmów na ziemi. krzepnięcia wody wynosi 0 o C, temperatura wrzenia wody to 100 o C.

6 Woda na ogół występuje jako ciecz, ale może być także w postaci ciała stałego (lód lub śnieg) oraz ciała gazowego (para wodna). Lód lub śnieg pojawiają się w temperaturze poniżej 0 o C, woda w ciekłej postaci występuje w zakresie temperatur od 0 o C do 100 o C, para wodna powstaje w wyniku parowania wody ciekłej w temperaturze powyżej 100 o C. Praktycznie wszystkie substancje mają (w odpowiednich warunkach) możliwość przechodzenia z jednego stanu skupienia w drugi: - proces przechodzenia z stanu stałego w stan ciekły to topnienie, - proces przechodzenia ze stanu ciekłego w stan stały to krzepnięcie, - proces przechodzenia ze stanu ciekłego w stan gazowy to parowanie, - proces przechodzenia ze stanu gazowego stan ciekły to skraplanie, - proces przechodzenia ze stanu stałego bezpośrednio w stan gazowy to sublimacja, - proces przechodzenia ze stanu gazowego w stan stały to resublimacja. Cząsteczka wody Woda ciężka (tlenek deuteru D 2 O) woda, której cząsteczka zawiera deuter (izotop wodoru) zamiast wodoru, bezbarwna ciecz o temperaturze krzepnięcia 3,82 o C i temperaturze wrzenia 101,42 o C; w porównaniu z wodą (H 2 O) jest słabiej zdysocjowana, gorzej rozpuszcza sole. Uwaga: uczeń do wykonywania obliczeń może używać kalkulatora, ale musi zapisać wyrażenie, które oblicza. 8. Karta pracy ucznia KARTA PRACY UCZNIA Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o? to jedna z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Termometr przyrząd do pomiaru temperatury metodą pośrednią. Podział termometrów ze względu na przeznaczenie: - termometr lekarski zakres temperatur: od 3 do 42 C. - termometr zaokienny zakres temperatur: od 0 do 0 C; - termometr pokojowy zakres temperatur: od 0 do 40 C; - termometr laboratoryjny zakres temperatur: bardzo różny (zazwyczaj od 0 do 10 C). 1. Mając do dyspozycji zdjęcia różnych termometrów dopasuj ich nazwy do odpowiednich zdjęć: A. termometr pokojowy B. termometr zaokienny C. termometr lekarski a) b) c)

7 A - B - C - 2. Zmierz lub odczytaj odpowiednim termometrem temperaturę za oknem, w sali lekcyjnej, w której przebywasz oraz temperaturę swojego ciała. Wyniki zapisz w tabeli: Godzina pomiaru twojego ciała pokojowa za oknem na początku zajęć na końcu zajęć 3. W Stanach Zjednoczonych popularną skalą pomiaru temperatury jest skala Fahrenheita. Napisz wzór pozwalający przeliczyć temperaturę podaną w skali Fahrenheita (F) na stopnie w skali Celsjusza (C) wiedząc, że C to iloczyn liczby C =. i różnicy liczb F oraz Janek codziennie przez tydzień notował odczyty temperatury powietrza. Poniższy wykres pokazuje te odczyty. a) Oblicz jaka była różnica między temperaturami w poniedziałek i czwartek. b) w środę była o 6 stopni wyższa niż w niedzielę. Jaka była temperatura w niedzielę. Zaznacz ją kolorową (np. zieloną) kredką na wykresie. c) Termometr zaokienny pokazany na zdjęciu w zad. 1 wyposażony jest w dwie skale temperatur: Celsjusza i Fahrenheita. Aby przeliczyć temperaturę podaną w skali

8 Fahrenheita na stopnie w skali Celsjusza wykorzystujemy wzór F = C Jaka była temperatura w stopniach Fahrenheita we wtorek? Zapisz obliczenia. d) Przekształć wzór z zadania c) wyznaczając z niego C.. e) Ola także codziennie odczytywała temperaturę. W czwartek zanotowała temperaturę 41 o F. Oblicz różnicę pomiędzy temperaturami odczytanymi przez Janka i Olę. Zapisz obliczenia.. f) Przy jakiej temperaturze termometr o skali Celsjusza i o skali Fahrenheita wskażą tę samą liczbę? Zapisz obliczenia.... Każdą z temperatur wpisanych do tabeli w zad. 2 przedstaw za pomocą skali Fahrenheita. - temperatura twojego ciała -. - temperatura pokojowa - - temperatura za oknem W fizyce często stosuje się dwie skale temperatur: skalę Celsjusza i skalę Kelwina. Zależność między nimi przedstawia wzór : K = C + 273,1, gdzie K temperatura w stopniach Kelwina, C temperatura w stopniach Celsjusza. a) Przekształć wzór i wyznacz z niego C.. b) Uzupełnij tabelkę. Zapisz odpowiednie działania, do obliczeń możesz skorzystać z kalkulatora.

9 Przykład [ o C] [ o K] Najniższa temperatura w atmosferze na stacji Wostok na Antarktydzie (183 r.) -8,2 Najniższa temperatura zanotowana w Polsce (Żywiec 12 r.) - 40,6 Średnia temperatura na Marsie 216 Średnia temperatura na Biegunie Południowym 224,1 na pustyni Al Aziziyah w Libii (122 r.) 330, 7. Niech C oznacza temperaturę w skali Celsjusza, K temperaturę w skali Kelwina, F - temperaturę w skali Fahrenheita. Wiedząc, że C = (F - 32) oraz, że C = K 273,1 a) Zapisz zależność temperatury w skali Fahrenheita od temperatury w skali Kelwina Do obliczeń możesz skorzystać z kalkulatora. b) Ustaw temperatury rosnąco: A. 7 o C B. 281,1 o K C. 0 o F Woda (tlenek wodoru H 2 O) bezbarwna i bezwonna ciecz, pozbawiona smaku i kalorii, jest niezbędna do życia dla wszystkich organizmów na ziemi. krzepnięcia wody wynosi 0 o C, temperatura wrzenia wody to 100 o C. Woda na ogół występuje jako ciecz, ale może być

10 także w postaci ciała stałego (lód lub śnieg) oraz ciała gazowego (para wodna). 8. Wykorzystując powyższe informacje i wykres uzupełnij zdania a) Lód lub śnieg pojawiają się w temperaturze poniżej. b) Woda w ciekłej postaci występuje w zakresie temperatur od.. do. c) Para wodna powstaje w wyniku parowania wody ciekłej w temperaturze powyżej Praktycznie wszystkie substancje mają (w odpowiednich warunkach) możliwość przechodzenia z jednego stanu skupienia w drugi: 1) proces przechodzenia z stanu stałego w stan ciekły to topnienie, 2) proces przechodzenia ze stanu ciekłego w stan stały to krzepnięcie, 3) proces przechodzenia ze stanu ciekłego w stan gazowy to parowanie, 4) proces przechodzenia ze stanu gazowego stan ciekły to skraplanie, ) proces przechodzenia ze stanu stałego bezpośrednio w stan gazowy to sublimacja, 6) proces przechodzenia ze stanu gazowego w stan stały to resublimacja.. Uzupełnij diagram. W puste kwadraty wpisz numer odpowiedniego procesu (z powyższej informacji). 10. Podaj temperaturę krzepnięcia wody i temperaturę wrzenia wody w skali Kelwina i skali Fahrenheita. - temperatura krzepnięcia wody -.. o C =. o F =. o K - temperatura wrzenia wody -. o C =. o F =. o K

11 11. a) W jaki stanie skupienia jest woda w temperaturze 300 o K?. b) W jakim stanie skupienia jest woda w temperaturze 10 o F?... Woda ciężka (tlenek deuteru D 2 O) woda, której cząsteczka zawiera deuter (izotop wodoru) zamiast wodoru, bezbarwna ciecz o temperaturze krzepnięcia 3,82 o C i temperaturze wrzenia 101,42 o C; w porównaniu z wodą (H 2 O) jest słabiej zdysocjowana, gorzej rozpuszcza sole. 12. Uzupełnij tabelkę wykorzystując powyższe informacje. Zapisz obliczenia. Woda ciężka [ o C] [ o K] [ o F] krzepnięcia wrzenia 13. Sporządź na papierze milimetrowym schematyczne wykresy przeliczania skal temperatur dla skali Celsjusza, skali Kelwina i skali Fahrenheita od -0 o C do 110 o C. Gotowy schemat wklej poniżej. Wykonaj potrzebne obliczenia. 14. Wyszukaj w Internecie kalkulator jednostek temperatury, odczytaj potrzebne informacje i uzupełnij tabelkę: Charakterystyczna wielkość powierzchni Słońca topnienia tytanu ciała człowieka standardowa Skala Celsjusza Skala Kelwina Skala Rankine a Skala Fahrenheita Skala Delisle a Skala Réaumura.

12 1. Wykorzystując wzory do zamiany temperatury udostępnione na stronie internetowej z zadania 14 wypisz odpowiednie wzory i przedstaw temperaturę 40 o C w skali Kelwina, Fahrenheita, Rømera, Rankine'a, Reaumura, Newtona i Delisle a. 16. Uzupełnij drugą część tabelki z zadania 2. Co zauważyłeś? Sformułuj odpowiednie wnioski. 17. Odpowiedz na pytanie: Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o? Odpowiedź uzasadnij. Lp Pomoc dydaktyczna do przeprowadzenia eksperymentu Ilość sztuk Cena jednostkowa Cena łączna 1 Papier milimetrowy A4 (blok milimetrowy) 2 2,60 zł,20 zł 2 Suma kosztów,20 zł lp zadanie Oszacowanie kosztów pracy Czas wykonania (h) Liczba osób Łącznie osobogodzin pracy 1 2 Suma: Zaproponuj w jaki sposób można zmniejszyć koszty eksperymentu: Cena osobogodziny pracy (zł) koszt

13 . Ankieta ewaluacyjna zajęć Lp. Pytanie do ucznia Tak Raczej tak 1 Czy zajęcia były dla ciebie ciekawe? 2 Czy słyszałeś wcześniej o różnych skalach temperatur? 3 Czy znałeś wcześniej inną skalę niż skala Celsjusza? 4 Czy wiedziałeś w jakich stanach skupienia występuje woda? Czy podczas zajęć z zainteresowaniem rozwiązywałeś zadania? 6 Czy nauczyłeś się czegoś podczas zajęć? Trudno powiedzieć Nie Zdecydowanie nie 10. Karta samooceny ucznia KARTA SAMOOCENY UCZNIA Zakreśl swoją odpowiedź. 1. Wszystkie zadania zawarte w karcie pracy ucznia wykonałem samodzielnie. TAK NIE 2. Potrafię zamienić stopnie Celsjusza na stopnie Fahrenheita. TAK NIE 3. Potrafię zamienić stopnie Celsjusza na stopnie Kelwina. TAK NIE 4. Potrafię zamienić stopnie wyrażone w dowolnej skali na inną skalę (np. stopnie Kelwina na stopnie Fahrenheita). TAK NIE. Samodzielnie wyszukałem w Internecie kalkulator zamiany jednostek. TAK NIE 6. Zdobytą wiedzę wykorzystam do dalszej nauki. TAK NIE 11. Kryteria oceniania pracy uczniów KRYTERIUM OCENIANIA PRACY UCZNIA MATERIAŁ DLA NAUCZYCIELA Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o? Zadanie 1. A b, B c, C a Poprawne dopasowanie wszystkich nazw do zdjęć 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź (nawet jedna) 0 pkt Zadanie 2. Przykładowe rozwiązanie:

14 Godzina pomiaru twojego ciała pokojowa za oknem na początku zajęć ,6 o C 1 o C o C na końcu zajęć ,7 o C 20 o C 3 o C Poprawny odczyt wszystkich temperatur na początku zajęć 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędnie wpisana (w granicach rozsądku) jedna z temperatur 0 pkt Zadanie 3. C = (F - 32) Poprawne zapisanie wzoru 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź (np. brak nawiasu) 0 pkt Zadanie 4. a) 12 o C Podanie poprawnej odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt b) o C Podanie poprawnej odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Poprawne zaznaczenie na wykresie temperatury w niedzielę 1 pkt Brak zaznaczenia lub błędne zaznaczenie 0 pkt c) F = (-4) + 32 = = 24 4 =24,8 Bezbłędne obliczenia i podanie wyniku (może być podkreślony) 2 pkt Błąd rachunkowy 1 pkt Podanie odpowiedzi bez zapisanych obliczeń 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt d) C = (F - 32) lub C = F lub C = Bezbłędne przekształcenie wzoru 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt e) 1 o C lub 1,8 o F F Poprawne obliczenie temperatury Oli w o C ( o C) lub temperatury Janka w o F (3,2 o F) 1 pkt Podanie poprawnej różnicy temperatur Janka i Oli 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Uwaga. Jeżeli uczeń błędnie obliczył temperaturę Oli lub Janka ale poprawnie obliczył ich różnicę za całe zadanie otrzymuje 0 pkt. f) C + 32 = C, 4 C = -32, C = - 40 lub (F - 32) = F, F = F, 4F = - 160, F = - 40

15 Poprawne zapisanie równania (dla o C lub o F) 1 pkt Bezbłędne obliczenia i podanie odpowiedzi 2 pkt Obliczenia z 1 błędem rachunkowym 1 pkt Podanie odpowiedzi bez zapisanych obliczeń 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Zadanie. Przykładowe odpowiedzi (zgodnie z tabelką z zad. 2) - temperatura ciała 36,6 o C = 7,88 o F - temperatura pokojowa 1 o C = 66,2 o F - temperatura za oknem o C = 41 o F Podanie wszystkich poprawnych odpowiedzi 2 pkt Podanie 1 błędnej odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi lub 2 lub 3 błędne odpowiedzi 0 pkt Zadanie 6. a) C = K 273,1 Poprawne przekształcenie wzoru 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt b) Przykład [ o C] [ o K] Najniższa temperatura w atmosferze ,1 na stacji Wostok na Antarktydzie (183 r.) -8,2 183, Najniższa temperatura zanotowana w Polsce (Żywiec - 40,6 232, 12 Średnia r.) temperatura na Marsie -7,1 216 Średnia temperatura na Biegunie Południowym -4,0 224,1 na pustyni Al Aziziyah w Libii (122 r.) 7,8 330, Obliczenia dla pierwszego wiersza: ,1=130,1 Obliczenia dla ostatniego wiersza: 330, 273,1= 7,8 Zapisanie obliczeń (wszystkich lub po jednym dla różnych działań) 1 pkt Brak zapisanych obliczeń 0 pkt Poprawnie uzupełniona cała tabela 2 pkt Podanie 1 lub 2 błędnych odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi lub więcej niż 2 błędne odpowiedzi 0 pkt Zadanie 7. a) (F - 32) = K 273,1, K = (F - 32) + 273,1, K = (F 4,67) Poprawne i bezbłędne wszystkie przekształcenia zapisane w najprostszej postaci 2 pkt Poprawne i bezbłędne wszystkie przekształcenia nieuproszczone (np. drugi zapis w odpowiedziach) 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt b) np. A=7 o C, B=281,1 o K=8 o C, C= 0 o F=10 o C, uporządkowane rosnąco A, B, C Podanie wszystkich temperatur w jednakowej skali 1 pkt

16 Poprawne i bezbłędne uporządkowanie temperatur 1 pkt Uporządkowanie bez zamiany jednostek 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź (nawet jedna) 0 pkt Zadanie 8. a) 0 o C b) od 0 o C do 100 o C c) 100 o C. Poprawne uzupełnienie wszystkich zdań 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Zadanie Poprawne uzupełnienie wszystkich kwadratów 2 pkt Uzupełnienie z 1 błędem 1 pkt Brak odpowiedzi lub więcej niż 2 błędne odpowiedzi 0 pkt Zadanie temperatura krzepnięcia wody - 0 o C = 32 o F = 273,1 o K - temperatura wrzenia wody o C = 212 o F = 373,1 o K Podanie wszystkich poprawnych odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Zadanie 11. a) 300 o K = 26,8 o C ciecz Poprawna interpretacja temperatury 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt b) 10 o F - 12,2 o C ciało stałe Poprawna interpretacja temperatury 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Uwaga. Uczeń nie musi zamieniać podanej temperatury na o C. Zadanie 12. Woda ciężka [ o C] [ o K] [ o F] krzepnięcia 3,82 276,7 38,88

17 wrzenia 101,42 374,7 214,6 Poprawne obliczenie i zaokrąglenie wszystkich temperatur i zapisanie ich w tabeli 2 pkt Poprawne obliczenie temperatur, ale błędne zaokrąglenie 2 pkt Popełnienie 1 błędu w obliczeniach 1 pkt Brak zapisu obliczeń 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędna odpowiedź 0 pkt Zadanie 13. Sporządzenie wykresu w skali Celsjusza 2 pkt Sporządzenie wykresu w skali Fahrenheita 2 pkt Sporządzenie wykresu w skali Kelwina 2 pkt Za niestaranne wykonanie wykresów przyznajemy po 1 pkt Brak odpowiedzi lub źle sporządzone wykresy 0 pkt Zadanie 14. Charakterystyczna wielkość powierzchni Słońca topnienia tytanu ciała człowieka standardowa Skala Celsjusza 26, ,6 2 Skala Kelwina ,1 30,7 28, Skala Rankine a ,07 7, 36,67 Skala Fahrenheita 80, ,4 7,88 77 Skala Delisle a -8140,28-232,1 112, Skala Réaumura. 608,6 1334,4 2,28 20 Poprawne uzupełnienie całej tabeli 2 pkt Popełnienie 1 lub 2 błędów 1 pkt Brak odpowiedzi lub więcej niż 2 błędne odpowiedzi 0 pkt

18 Zadanie 1. o F = ( o C*1,8) + 32 = 40*1,8+32=104 o K = o C + 273,1 = ,1 = 313,1 o R = ( o C + 273,1)*1,8 = (40+273,1)*1,8=63,67 o Ré = ( o C*4)/ = (40*4)/=32 o Rø = o C* o De = (100 - o C)* o N = o C* , = 40* = 40* = (100-40)* =13,2 +7,=28, 3 2 =0 Prawidłowe wypisanie zależności 1 pkt Poprawne obliczenia we wszystkich przykładach 2 pkt Popełnienie 1 lub 2 błędów 1 pkt Brak odpowiedzi lub więcej niż 3 błędne odpowiedzi 0 pkt Zadanie 16. Patrz tabela w zad. 2 Wniosek: temperatura ciała i temperatura pomieszczenia pod koniec zajęć wzrosła (emocje, większa ilość uczniów), a temperatura za oknem zmalała (słońce chyli się ku zachodowi). Poprawny odczyt wszystkich temperatur na końcu zajęć 1 pkt Brak odpowiedzi lub błędnie wpisana (w granicach rozsądku) jedna z temperatur 0 pkt Zapisanie swoich spostrzeżeń 1 pkt Sformułowanie sensownego wniosku 1 pkt Brak odpowiedzi 0 pkt Zadanie 17. Np. Woda nie zawsze zamarza w temperaturze 0 o, zależy to od skali w jakiej podajemy daną temperaturę. W skali Kelwina woda zamarza w temperaturze 273,1 stopni, a w skali Fahrenheita w temperaturze 32 stopni. Udzielenie poprawnej odpowiedzi na pytanie 1 pkt Uzasadnienie odpowiedzi 1 pkt Brak odpowiedzi i uzasadnienia 0 pkt celujący bardzo dobry dobry dostateczny dopuszczający 12 0 niedostateczny 12. Literatura uzupełniająca, zalecana podręczniki i artykuły: Podręczniki do matematyki i fizyki do gimnazjum strona Wikipedii strona

19 KARTA PRACY UCZNIA Biuro Projektu INTERBLOK: ul. Stradomska 10, Kraków, Tel: Fax: Czy woda zawsze zamarza w temperaturze 0 o? to jedna z podstawowych wielkości fizycznych w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Termometr przyrząd do pomiaru temperatury metodą pośrednią. Podział termometrów ze względu na przeznaczenie: - termometr lekarski zakres temperatur: od 3 do 42 C. - termometr zaokienny zakres temperatur: od 0 do 0 C; - termometr pokojowy zakres temperatur: od 0 do 40 C; - termometr laboratoryjny zakres temperatur: bardzo różny (zazwyczaj od 0 do 10 C). 1. Mając do dyspozycji zdjęcia różnych termometrów dopasuj ich nazwy do odpowiednich zdjęć: B. termometr pokojowy B. termometr zaokienny C. termometr lekarski a) b) c) A - B - C - 2. Zmierz lub odczytaj odpowiednim termometrem temperaturę za oknem, w sali lekcyjnej, w której przebywasz oraz temperaturę swojego ciała. Wyniki zapisz w tabeli:

20 Godzina pomiaru twojego ciała pokojowa za oknem na początku zajęć na końcu zajęć 3. W Stanach Zjednoczonych popularną skalą pomiaru temperatury jest skala Fahrenheita. Napisz wzór pozwalający przeliczyć temperaturę podaną w skali Fahrenheita (F) na stopnie w skali Celsjusza (C) wiedząc, że C to iloczyn liczby i różnicy liczb F oraz 32. C =. 4. Janek codziennie przez tydzień notował odczyty temperatury powietrza. Poniższy wykres pokazuje te odczyty. a) Oblicz jaka była różnica między temperaturami w poniedziałek i czwartek. b) w środę była o 6 stopni wyższa niż w niedzielę. Jaka była temperatura w niedzielę. Zaznacz ją kolorową (np. zieloną) kredką na wykresie. c) Termometr zaokienny pokazany na zdjęciu w zad. 1 wyposażony jest w dwie skale temperatur: Celsjusza i Fahrenheita. Aby przeliczyć temperaturę podaną w skali Fahrenheita na stopnie w skali Celsjusza wykorzystujemy wzór F = C Jaka była temperatura w stopniach Fahrenheita we wtorek? Zapisz obliczenia.

21 d) Przekształć wzór z zadania c) wyznaczając z niego C.. e) Ola także codziennie odczytywała temperaturę. W czwartek zanotowała temperaturę 41 o F. Oblicz różnicę pomiędzy temperaturami odczytanymi przez Janka i Olę. Zapisz obliczenia.. f) Przy jakiej temperaturze termometr o skali Celsjusza i o skali Fahrenheita wskażą tę samą liczbę? Zapisz obliczenia.... Każdą z temperatur wpisanych do tabeli w zad. 2 przedstaw za pomocą skali Fahrenheita. - temperatura twojego ciała -. - temperatura pokojowa - - temperatura za oknem W fizyce często stosuje się dwie skale temperatur: skalę Celsjusza i skalę Kelwina. Zależność między nimi przedstawia wzór : K = C + 273,1, gdzie K temperatura w stopniach Kelwina, C temperatura w stopniach Celsjusza. a) Przekształć wzór i wyznacz z niego C.. b) Uzupełnij tabelkę. Zapisz odpowiednie działania, do obliczeń możesz skorzystać z kalkulatora. Przykład [ o C] [ o K] Najniższa temperatura w atmosferze na stacji Wostok na Antarktydzie (183 r.) -8,2

22 Najniższa temperatura zanotowana w Polsce (Żywiec 12 r.) - 40,6 Średnia temperatura na Marsie 216 Średnia temperatura na Biegunie Południowym 224,1 na pustyni Al Aziziyah w Libii (122 r.) 330, 7. Niech C oznacza temperaturę w skali Celsjusza, K temperaturę w skali Kelwina, F - temperaturę w skali Fahrenheita. Wiedząc, że C = (F - 32) oraz, że C = K 273,1 a) Zapisz zależność temperatury w skali Fahrenheita od temperatury w skali Kelwina Do obliczeń możesz skorzystać z kalkulatora. b) Ustaw temperatury rosnąco: a. 7 o C b. 281,1 o K c. 0 o F Woda (tlenek wodoru H 2 O) bezbarwna i bezwonna ciecz, pozbawiona smaku i kalorii, jest niezbędna do życia dla wszystkich organizmów na ziemi. krzepnięcia wody wynosi 0 o C, temperatura wrzenia wody to 100 o C. Woda na ogół występuje jako ciecz, ale może być także w postaci ciała stałego (lód lub śnieg) oraz ciała gazowego (para wodna).