Mean rates: use the change over the chosen interval
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| mean reaction rate/miːn rɪˈækʃn reɪt/ | tốc độ phản ứng trung bình |
| tangent/ˈtændʒənt/ | tiếp tuyến |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Hai phản ứng có thể tạo ra cùng thể tích khí cuối cùng nhưng đạt được ở những thời điểm khác nhau. Lượng cuối cùng và tốc độ tạo thành trả lời cho những câu hỏi khác nhau.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Tốc độ trung bình là lượng chất tham gia phản ứng dùng chia cho thời gian tiêu tốn, hoặc lượng sản phẩm tạo thành chia cho thời gian tiêu tốn. Các đại lượng thường gặp ở mức cơ bản bao gồm khối lượng tính bằng gam và thể tích khí tính bằng cm³, cho $\dfrac{\text{g}}{\text{s}}$ hoặc $\dfrac{\text{cm}^3}{\text{s}}$. Nếu biểu đồ đã hiển thị đại lượng tích lũy, hãy sử dụng sự thay đổi giữa hai thời điểm được nêu, không chỉ đọc số cuối cùng. Đường cong sản phẩm thường tăng và trở nên dốc hơn khi chất tham gia phản ứng bị tiêu hao.
- tốc độ phản ứng trung bình: Lượng chất tham gia tiêu thụ hoặc sản phẩm tạo thành chia cho khoảng thời gian đã cho; tiếp tuyến: Một đường thẳng khớp với hướng cục bộ của đường cong tại một điểm đã chọn.
Gas volume rises from 10 to 30 cm³ between 20 and 60 s. Which calculation gives the interval mean rate?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Mean rate over an interval is the CHANGE in quantity divided by the CHANGE in time: (30 - 10)/(60 - 20). Using 30 alone ignores the starting value, and inverting the ratio gives seconds per cm^3 - not a rate.
Match each technical term to its precise meaning.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Use the definitions to distinguish related quantities and processes.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Vẽ thời gian trên trục hoành và đại lượng đo được trên trục tung với đơn vị được ghi rõ và thang đo hợp lý. Đường cong sản phẩm theo thời gian càng dốc thì tốc độ tạo thành càng nhanh; đường ngang (đỉnh) cho thấy không còn sản phẩm nào được tạo thêm. Tiếp tuyến chạm vào hướng cục bộ của đường cong tại điểm đã chọn và độ dốc của nó biểu thị tốc độ tại đó. Vẽ và diễn giải tiếp tuyến áp dụng cho cả hai mức; tính toán độ dốc số của chúng nằm trong bài học nâng cao. Một dây cung thẳng nối hai điểm xa nhau cho tốc độ trung bình theo khoảng, không phải tốc độ cục bộ.
- Thu thập số liệu ở các khoảng đều đặn với điểm bắt đầu nhất quán. Kiểm tra xem đồ thị biểu thị sản phẩm tạo thành, chất tham gia tiêu thụ hay chất tham gia còn lại. Chất tham gia còn lại giảm xuống; độ dốc âm của nó biểu thị tốc độ tiêu thụ dương khi được biểu diễn dưới dạng lượng đã dùng. So sánh các đường cong tại cùng một thời điểm và trong điều kiện đã cho. Đừng giả định rằng đường ngang chứng tỏ mọi chất tham gia đã bị tiêu thụ hết: cần xem xét chất giới hạn, thu thập không đầy đủ hoặc quá trình dừng lại khác.
Which two habits make the investigation or model in this case more defensible?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Stating the conditions and assumptions lets others repeat the work exactly, and recording the supporting evidence lets them check the conclusion. Hiding disagreeing results removes the evidence that could challenge a wrong conclusion, and one measurement can never establish a wider claim.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: số liệu khí là 12 cm³ tại 20 s và 36 cm³ tại 60 s. Lượng tạo thành trong khoảng thời gian đó = 36 − 12 = 24 cm³; thời gian = 60 − 20 = 40 s. Tốc độ trung bình = 24 / 40 = 0.60 $\dfrac{\text{cm}^3}{\text{s}}$. Một ví dụ mất khối lượng riêng biệt ghi nhận 0.80 g khí thoát ra trong 40 s, cho 0.020 $\dfrac{\text{g}}{\text{s}}$ nếu lượng khí mất đi đó là đại lượng phản ứng được đo.
Thể tích khí tăng từ 8 đến 32 cm³ giữa 10 và 50 s. Tìm tốc độ trung bình. Áp dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thay số → đơn vị và diễn giải.
Gas volume increases from 8 to 32 cm³ between 10 and 50 s. Find mean rate.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
The result is 0.6 cm³ per s. Known: volume rises from 8 to 32 cm^3 between 10 and 50 s. Change in volume = 24 cm^3; change in time = 40 s. Mean rate = 24/40 = 0.6 cm^3 per second over that interval.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Không chia 36 cho 40 cho phép tính khoảng thời gian hoặc gọi thể tích cuối cùng là tốc độ. Đường tiếp tuyến là một mô hình đồ họa của hướng cục bộ, không phải đường ghi dữ liệu thực nghiệm mới. Tính mol/s chỉ dành cho học sinh nâng cao. Các đường cong có cùng đỉnh có thể có tốc độ khác nhau, và một đỉnh lớn hơn đơn thuần không chứng minh phản ứng ban đầu nhanh hơn.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Hai đường cong có cùng thể tích khí cuối cùng thì phải có tốc độ phản ứng giống hệt nhau. Tuyên bố này là sai: Thể tích cuối cùng được cố định bởi lượng chất tham gia phản ứng; tốc độ là cách đường cong đạt đến đó nhanh thế nào. Một phản ứng nhanh và một phản ứng chậm với cùng lượng chất tham gia chia sẻ một vùng cao nhưng có hoàn toàn các đường cong khác nhau.
Tốc độ trung bình: sử dụng sự thay đổi trong khoảng đã chọn: Vẽ thời gian trên trục hoành và đại lượng đo được trên trục tung với đơn vị được ghi rõ và thang đo hợp lý. Đường cong sản phẩm theo thời gian càng dốc thì tốc độ tạo thành càng nhanh; đường ngang (đỉnh) cho thấy không còn sản phẩm nào được tạo thêm. Tiếp tuyến chạm vào hướng cục bộ của đường cong tại điểm đã chọn và độ dốc của nó biểu thị tốc độ tại đó. Vẽ và diễn giải tiếp tuyến áp dụng cho cả hai mức; tính toán độ dốc số của chúng nằm trong bài học nâng cao. Một dây cung thẳng nối hai điểm xa nhau cho tốc độ trung bình theo khoảng, không phải tốc độ cục bộ.
Two curves with the same final gas volume must have identical reaction rates.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
The final volume is fixed by the amounts reacting; the rate is how fast the curve gets there. A fast and a slow reaction with the same reactant amounts share a plateau but have completely different curves.
Quantity of reactant used or product formed divided by the stated time interval: write the technical term.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
mean reaction rate means Quantity of reactant used or product formed divided by the stated time interval.