1
LA MESURA . EL MÈTODE CIENTIFIC
FENÒMENS FÍSICS I QUÍMICS
2
Fenòmen físic: canvis en els cossos que no transformen les substàncies
http://www.
Fenòmen quimic: canvis en els cossos que transformen les substàncies, en la seva composició, estructura i`propietats
3
LA MATÈRIA: massa
Matèria: Tot allò que té massa i ocupa un espai (té volum)
MASSA
Quantitat de matèria que tenen els cossosUnitat en el SI : kg (quilogram)Es mesura amb la balança
Les propietats de la matèria poden ser:
generals: El seu valor no ens indica el tipus de substància (no dóna pistes) ex: massa i volum
específiques: Permeten identificar el tipus de substància ex: color, duresa, densitat, punt fusió, punt ebullició,
conductivitat
Recordem……
4
Sistema internacional d’unitats
Dins del SI hi ha unes unitats fonamentals:
Les magnituds que s’obtenen per combinació de les anteriors, s’anomenen derivades:
Magnitud: Propietat d’un cos que es pot mesurar. Ex: longitud, temperatura
Resultat d’una mesura: nombre + unitat. Ex : 1’5 m
Mesurar: comparar el valor d’una magnitud amb una unitat de referència
Ex: superfície és una magnitud derivada, la seva unitat en el SI és el m2
Recordem……
5
Sistema internacional d’unitats
S’utilitzen múltiples i submúltiples de les unitats, amb prefixos (indiquen els zeros que acompanyen al valor de la unitat)
Recordem……
6
de 36 km/h a m/s:
36km
h
1h
3600s
1.000m
1km
FACTORS DE CONVERSIÓ
= 10 m/s
de 2700 kg/m3 a g/cm3:
2700kg
m3
1m3
106cm3
1.000g
1kg= 27 g/cm3
www
www
7
NOTACIÓ CIENTÍFICA
Per facilitar l’ús de nombres molt grans o molt petits, s‘utilitza la notació científica :
Part entera (d'una sola xifra no nul·la), seguida d’una part decimal i una potència de 10 amb exponent enter, positiu o negatiu segons correspongui.
Exemples:Càrrega elèctrica de l’electró: -1,6 · 10-19 CMassa de l’electró: 9,1·10-31 kgVelocitat de la llum en el buit: 2,998 · 108 m s-1
Nombre d'Avogadro: 6,022 · 1023 mol-1
0’00000521 = 5’21 10-6
32500 = 3’25 104
1 xifra diferent de 0 + part decimal+ potència de 10
www
8
LA MATÈRIA: volum
VOLUM
Quantitat d’espai que ocupen els cossosUnitat en el SI: m3 (metre cúbic)Líquids: es mesura amb la proveta
Altres instruments que serveixen per afegir petites quantitats de líquids
No serveixen per mesurar volum, si per fer reaccions, per escalfar...
Vas de precipitats
Erlenmeyer
Recordem……
9
LA MATÈRIA: volum
Què representa 1 m3?
Volum i capacitat1l = 1 dm3
1ml = 1 cm3
Recordem……
10
LA MATÈRIA: volum
VOLUMSòlids: 1- Es mesura per immersió en una proveta www
50 ml 75 ml
Volum pedra= 75-50 = 25 ml
2- Si és un sòlid regular també a partir de les seves dimensions
esferacub
Paral.lepíped Cilindre
Recordem……
11
LA DENSITAT
Propietat específica (característica de cada substància), quocient entre la massa i el volum:
V
md SI: kg/m3 Altres unitats g/cm3
Densitat (g/cm3)
Densitat (g/cm3)
Aigua 1 coure 8,9
alcohol 0 ’81 plata 10,5
acetona 0 ’79 plom 11,3
cloroform 1,5 mercuri 13,5
alumini 2,7 or 19,3
ferro 7,8 platí 21,5
www
Suro i plom de la mateixa massa
quars i or del mateix volum
12
INSTRUMENTS I MESURES
Sensibilitat o resolució d’un aparell: valor de la divisió més petita de l’aparell
31
2'05
3031
divisions
Expressió d’un mesura: mesura resolució
Resolució= 0’2 cm
31’2 0’2 cm
25
2030
divisions
22 2 ml
cm
ml
67,0 0,1 g
13
CARÀCTER APROXIMAT DE LA MESURA
Al mesurar una magnitud física sempre es comet cert error.
Per conèixer la validesa d’una mesura cal determinar: L’error experimental.
El valor de les xifres significatives.
14
ERRORS EXPERIMENTALS
Error de resolució:Provocat per l’instrument utilitzat
Error accidental o aleatori:Per accident o casualitat. Són inevitables.
Error sistemàtic:Error de l’instrument o a que no s’utilitza correctament
•Error zero o de calibratge….si no ajustem correctament el zero de l’instrument.
•Error de paral·laxi…. Al no visualitzar correctament el liquid a mesurar, en una porbeta.
15
ERRORS EXPERIMENTALS
Al calcular l’error hem de diferenciar l’error absolut de l’error relatiu.
Error absolut:Diferencia entre el valor obtingut (a) i el valor exacte (x).S’expressa en les mateixes unitats que la magnitud mesurada
Error relatiu:Quocient entre l’error absolut i el valor vertader o exacte.No te dimensions.Indica la qualitat de la mesura
16
Les xifres significatives d’una mesura són el nombre de xifres que ens dóna un aparell de mesura (les que es coneixen amb certesa, més una de dubtosa)
Zeros al començament d’un nombre no són significatius.
2,403 m = 0,002403 Km 0,023 0,203 0,2304 xifres significatives 2 3 3
Zeros a la dreta de la coma sí són significatius
14,004 xifres significatives
XIFRES SIGNIFICATIVES
Exemple: 2,1803. El 2, 1,8 i 0 es coneixen amb certesa i el 3 és dubtós
31’2
5 xifres significatives
3 xifres significatives
17
XIFRES SIGNIFICATIVES
Les xifres significatives d’un número són les que aporten algun tipus d’informació. Totes les xifres de la mesura han de ser significatives. L’última xifra significativa d’una mesura és una xifra dubtosa per diversos motius: la qualitat dels instruments utilitzats, la tècnica experimental aplicada i l'error de l'observació. L’error i la incertesa afecten, doncs, aquesta última xifra significativa de la mesura.
Ex. 530.4 N → 4 xifres significatives
12 g o 0.012 kg → 2 xifres significatives. És la mateixa mesura i, per tant, té el mateix nombre de xifres significatives, independentment de la unitat de mesura. Els zeros que apareixen com a primeres xifres d’una mesura no es consideren significatives, únicament serveixen per determinar la posició del punt decimal.
3.500 m → 4 xifres significatives. Els zeros en les últimes xifres d’una mesura indiquen la precisió de la mesura. En aquest cas, una precisió de mil·límetres.
18
Per evitar la confusió, es pot utilitzar la notació científica. El nombre que apareix abans de la potència té totes les xifres significatives.
8,25. 10-3 1,520. 105 3,0.108
3 xifres significatives 4 2
XIFRES SIGNIFICATIVES. OPERACIONS
Fem l’operació i arrodonim el resultat amb el mateix nombre de xifres decimals que el nombre que en té menys
SUMES I RESTES
Arrodoniment:
xifra 5 xifra anterior augmenta una unitat xifra < 5 xifra anterior queda igual
19
XIFRES SIGNIFICATIVES. OPERACIONS
Fem l’operació i arrodonim el resultat amb el mateix nombre de xifres significatives que el nombre que en té menys
MULTIPLICACIONS I DIVISIONS
Ex: Àrea triangle
2,3 cm
3,1 cm
2
226,3565,3
3,12,3hbÀrea cm
2 xifres significatives2 xifres sign.
20
EL MÈTODE CIENTÍFIC. LES SEVES ETAPES
EXAMINAR ELS FETS I FENÒMENS QUE TENEN LLOC EN LA NATURA I QUE PODEM PERCEBRE PELS SENTITS.
1.OBSERVACIÓ:
2.FORMULACIÓ D’HIPÒTESIS:
ELABORAR UNA EXPLICACIÓ PROVISIONAL DELS FETS OBSERVATS I LES POSSIBLES CAUSES
3.EXPERIMENTACIÓ:
REPRODUIM I OBSERVEM DIVERSES VEGADES EL FET O FENÒMEN QUE ES VOL ESTUDIAR, MODIFICANT LES CIRCUNSTÀNCIES QUE ES CONSIDEREN CONVENIENTS
4.EXTRACIÓ DE CONCLUSIONS:
INTERPRETACIÓ DELS FETS OBSERVATS, D’ACORD AMB LES DADES DELS EXPERIMENTS.
21
EL MÈTODE CIENTÍFIC. LES SEVES ETAPES
22
EL TREBALL AL LABORATORI
Símbols de perill en els productes químics:
ro
23