المعدلات المتوسطة: استخدم التغير خلال الفترة المختارة
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| mean reaction rate/miːn rɪˈækʃn reɪt/ | متوسط معدل التفاعل |
| tangent/ˈtændʒənt/ | المماس |
ما الذي يفسر هذه الملاحظة؟
- يمكن لتفاعلين إنتاج نفس الحجم النهائي للغاز ولكن الوصول إليه في أوقات مختلفة. الكمية النهائية وسرعة التكوين يجيبان عن أسئلة مختلفة.
- ابدأ بتوقع. حدد الكميات أو الخصائص التي ستقارنها، ثم حدد الدليل الذي يمكنه التمييز بين تفسيرين.
بناء النموذج
- المعدل المتوسط هو كمية المتفاعل المستهلك مقسوماً على الزمن المستغرق، أو كمية المنتج المتشكلة مقسوماً على الزمن المستغرق. الكميات الخاصة بالمستوى العام تشمل الكتلة بالجرام وحجم الغاز بـ cm³، مما يعطي $\dfrac{\text{g}}{\text{s}}$ أو $\dfrac{\text{cm}^3}{\text{s}}$. إذا كان الرسم البياني يظهر بالفعل كمية متراكمة، فاستخدم التغيير بين الوقتين المذكورين، وليس القراءة النهائية وحدها. عادة ما يرتفع منحنى المنتج ويصبح أقل انحداراً كلما استُهلكت المتفاعلات.
- معدل التفاعل المتوسط: كمية المتفاعل المستخدم أو المنتج المتشکل مقسومة على الفترة الزمنية المحددة؛ الظل (Tangent): خط مستقيم يتوافق مع الاتجاه المحلي للمنحنى عند نقطة مختارة.
يزيد حجم الغاز من 10 إلى 30 cm³ بين 20 و 60 ثوانٍ. أي حساب يعطي معدل المتوسط خلال هذا الفترة؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
متوسط المعدل خلال فترة هو التغير في الكمية مقسوماً على التغير في الوقت: (30 - 10)/(60 - 20). استخدام 30 فقط يتجاهل القيمة الابتدائية، وعكس النسبة يعطي ثوانٍ لكل سم^3 - ليس معدل.
طابق كل مصطلح تقني مع معناه الدقيق.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
استخدم التعريفات للتمييز بين الكميات والعمليات ذات الصلة.
اختر دليلاً لاختبار الفرضية
- ارسم الزمن على المحور الأفقي والكمية المقاسة على المحور الرأسي بوحدات ودرجات مقياس معقولة. منحنى منتوج-زمن أكثر انحداراً يعني تكويناً أسرع؛ مستوى أفقي يعني عدم تكون المزيد من المنتج المقاس. الظل يلمس اتجاه المنحنى المحلي عند النقطة المختارة وانحداره يشير إلى المعدل هناك. رسم وتفسير الظلال هو مستوى عام، بينما حساب ميلها الرقمي موجود في درس المستوى الأعلى. الوتر المستقيم بين نقاط بعيدة يعطي معدل متوسط للفترة، وليس المعدل المحلي.
- اجمع القراءات على فترات منتظمة مع بداية متناسقة. تحقق مما إذا كان الرسم البياني يمثل المنتج المتشكل، أو المتفاعل المستهلك، أو المتفاعل المتبقي. ينخفض المتفاعل المتبقي؛ يمثل ميله السالب معدل استهلاكاً إيجابياً عندما يُعبر عنه بالكمية المستخدمة. قارن المنحنيات عند نفس الوقت وفي الظروف المحددة. لا تفترض أن المستوى الأفقي يثبت استنفاد كل المتفاعل: يجب النظر في المتفاعل المحدد، أو عدم اكتمال الجمع، أو عملية أخرى توقفت.
أي عادة من العادتين تجعل التحقيق أو النموذج في هذه الحالة أكثر قابلية للدفاع؟
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
توضيح الشروط والافتراضات يسمح للآخرين بتكرار العمل بدقة، وتسجيل الأدلة الداعمة يتيح لهم التحقق من الاستنتاج. إخفاء النتائج المتعارضة يزيل الأدلة التي قد تتحدى استنتاجًا خاطئًا، ولا يمكن لقياس واحد أن يثبت ادعاءً أوسع.
اعتمد على كميات معروفة
- أدر القيم المعروفة ووحداتها. اختر العلاقة لأن افتراضاتها تتناسب مع هذه الحالة، ثم أعد ترتيب المعادلة قبل التعويض.
- معطيات: قراءات الغاز 12 سم³ عند 20 ث و36 سم³ عند 60 ث. الكمية المتكونة خلال هذه الفترة=36−12=24 سم³؛ الزمن=60−20=40 ث. المعدل المتوسط=24/40=0.60 $\dfrac{\text{cm}^3}{\text{s}}$. سجل آخر لفقدان الكتلة يوضح هروب 0.80 غ من الغاز عبر 40 ث، مما يعطي 0.020 $\dfrac{\text{g}}{\text{s}}$ إذا كان فقدان هذا الغاز هو الكمية المقاسة للتفاعل.
يزيد حجم الغاز من 8 إلى 32 سم³ بين 10 و50 ثوانٍ. أوجد المعدل المتوسط. استخدم نفس التسلسل: الكميات المعروفة → النموذج → العلاقة → التعويض → الوحدة والتفسير.
يزيد حجم الغاز من 8 إلى 32 سم³ بين 10 و50 ثوانٍ. أوجد المعدل المتوسط.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
النتيجة هي 0.6 سم³ لكل ثانية. معلوم: الحجم يرتفع من 8 إلى 32 سم^3 بين 10 و50 ثوانٍ. تغير الحجم = 24 سم^3؛ تغير الوقت = 40 ثانية. متوسط المعدل = 24/40 = 0.6 سم^3 لكل ثانية خلال تلك الفترة.
تحقق من الاستنتاج وحدوده
- لا تقسم 36 على 40 لحساب الفترة، ولا تطلق اسم معدل على الحجم النهائي. المماس هو نموذج بياني للاتجاه المحلي، وليس مساراً تجريبياً جديداً. حسابات مول/ثانية مخصصة للصف الأعلى فقط. المنحنيات التي لها نفس المستوى يمكن أن يكون لها معدلات مختلفة، والمستوى الأكبر وحده لا يثبت تفاعلاً أولياً أسرع.
- عُد إلى الملاحظة الأصلية. اشرح ما يدعمه النتيجة، وما هي الشروط التي تفترضها، وطريقة واحدة لاختبار تفسير منافس.
منحنيين بحجم غاز نهائي متساوٍ يجب أن يكون لهما معدل تفاعل متطابق. هذا الادعاء خاطئ: الحجم النهائي ثابت بناءً على الكميات المتفاعلة؛ المعدل هو مدى سرعة الوصول إلى ذلك. تفاعل سريع وبطيئان بنفس كميات المتفاعلات يشاركان مستوى استقراراً واحداً ولكن منحنيين مختلفين تماماً.
المعدلات المتوسطة: استخدم التغير خلال الفترة المختارة: ارسم الوقت على المحور الأفقي والكمية المقاسة على المحور الرأسي مع وحدات ومقاييس مناسبة. منحنى المنتج-الزمن الأكثر انحداراً يعني تكويناً أسرع؛ المستوى الأفقي يعني عدم تكون المزيد من المنتج المقاس. المماس يلمس اتجاه المنحنى المحلي عند النقطة المختارة، وانحداره يشير إلى المعدل هناك. رسم وتفسير المماسين هو مستوى مشترك؛ حساب ميلهما العددي موجود في درس الصف الأعلى. الوتر المستقيم بين نقطتين بعيدتين يعطي معدلاً متوسطاً للفترة، وليس المعدل المحلي.
منحنيان بحجم غاز نهائي متساوٍ يجب أن يكون لهما نفس معدل التفاعل.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
الحجم النهائي ثابت بكميات التفاعل؛ المعدل هو سرعة الوصول إليه. تفاعل سريع وبطئ بنفس كميات المتفاعلات يشتركان في مستوى الاستقرار لكنهما يمتلكان منحنيين مختلفين تماماً.
كمية المتفاعل المستهلك أو المنتج المتكون مقسومة على فترة الزمنية المذكورة: اكتب المصطلح التقني.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
متوسط معدل التفاعل يعني كمية المتفاعل المستهلك أو المنتج المتكون مقسومة على فترة الزمنية المذكورة.