Calc de OpenOffice para Química: Comandos básicos y fórmulas, Apuntes de Informática

¡Descarga Calc de OpenOffice para Química: Comandos básicos y fórmulas y más Apuntes en PDF de Informática solo en Docsity! Recursos Informàtics Curs 2009 – 2010 Grau de Química Introducció al programa Calc d’OpenOffice Departament d’Enginyeria Química Facultat de Química TEMA 2.1. Comandaments bàsics del full de càlcul OBJECTIUS: En aquest primer tema es presenten els comandaments bàsics del full de càlcul necessaris per a resoldre els problemes plantejats en aquesta segona part de l’assignatura. S'utilitzarà el full CALC, d’OPEN OFFICE. N’hi ha diverses versions, que coincideixen en els aspectes bàsics i la sintaxi, però que poden diferir en la presentació. Nota 1: Al llarg d'aquest text la tipografia utilitzada és la següent: − cursiva: equacions i variables. Per exemple, Ke − Arial: indica una casella del full de càlcul. Per exemple B2 − Courier New: ordres i funcions de CAL. Per exemple,[Fitxer]/[Anomena i desa]. Nota 2: Una operació molt important que s’ha de realitzar periòdicament a intervals curts de temps (aproximadament cada 10 minuts) és la de desar el full de càlcul en una memòria USB. La raó és evitar pèrdues d’informació per errades pròpies o externes (talls de llum, per exemple). En finalitzar la sessió, també és necessari guardar tot el treball realitzat. El procediment per realitzar aquesta tasca és: − posar a l’entrada USB un PEN de memòria amb suficient espai; − prémer [fitxer]/[anomena i desa], seleccionar la unitat i, per últim, − donar un nom a l’arxiu, i prémer [Enter] − comproveu amb l’explorador que s’hagi gravat a la memòria USB. Nota 3: El número de xifres significatives que apareix en els exemples al llarg d'aquest text no sempre és el correcte, segons la teoria d'errors. Es posen aquí, en molts casos, els que apareixen en les caselles del full de càlcul, però en un problema real s'hauria de donar el nombre de xifres significatives adequat segons les dades de què es disposi. Alguns criteris generals són: − Totes les mesures experimentals porten associat un error aleatori que, com a mínim, correspon a la precisió de l’instrument utilitzat per a obtenir la mesura. − En una suma, resta, multiplicació o divisió, el número de xifres significatives del resultat ha de ser el corresponent al valor menys exacte. − En el cas de logaritmes i exponencials, el resultat es donarà amb el mateix número de xifres significatives que la dada inicial. Nota 4: Totes les ordres, funcions, menús de CALC, etc, es presenten aquí en català, perquè la instal·lació que s'usarà és en aquest idioma. Les versions en altres idiomes requeriran la corresponent traducció. En principi, la ubicació i disposició dels menús és la mateixa. 2.1.1 Conceptes bàsics. Introducció de textos i xifres En posar en marxa l'aplicació CAL apareix una típica finestra (Figura 1), amb els menús a la part superior, i una matriu buida ocupant la major part de la pantalla. És el full de càlcul, Copiar i moure fórmules i valors: Una de les funcions més útils és la de copiar i moure textos, números i/o fórmules. Per copiar, primer s’ha de seleccionar el que es vol copiar fent un bloc amb el ratolí o amb les tecles de moviment, després prémer [Edita]/[Copia] i per últim anar al lloc de destinaicó i fer [Edita]/[Enganxa]. També es pot fer utilitzant les tecles Ctrl+C (copiar)i Ctrl+V (enganxar). El rang de sortida es pot ampliar obrint un bloc, obtenint com a resultat una còpia múltiple. Aquesta operació també es pot fer amb les dreceres o botons específics, i fins i tot amb el botó de la dreta del ratolí. Per enganxar, també existeix la funció enganxament especial, que permet seleccionar el que es vol enganxar (fórmules, valors, formats...). Per utilitzar-lo cal apretar el botó dret del ratolí a la cel·la de destinació. Per moure, l’operació es més simple, únicament s’ha de seleccionar el que es vol moure com un bloc i llavors arrossegar-ho fins al lloc on es vol posar. El resultat de l’operació de còpia és una duplicació del contingut quan es tracta de textos, fórmules o números, però no quan es tracta de fórmules amb adreces indirectes. Quan es tracta de fórmules que tenen adreces indirectes referents al contingut d’altres caselles, amb una còpia també es desplacen les caselles de les referències. Les adreces indirectes de la fórmula es desplacen tantes columnes i/o files com llocs es desplaça el rang de sortida respecte al d’origen. Exemple 1.1 Escriviu a A1 el valor 1, i a A2 l'equació =A1+1. Copieu aquesta fórmula de la casella A3 fins a la A10. Si s'observa el contingut de cadascuna de les caselles resultants de la còpia a la barra de fórmules superior, es comprovarà que sempre es fa referència a la casella anterior. Per exemple, a la casella A7 hi ha +A6+1. Aquesta característica de modificar les referències indirectes és desitjada en la majoria de casos. Ara bé, en determinades ocasions es vol justament el contrari, és a dir, que una o més adreces de caselles es mantinguin fixes. Són les direccions absolutes. Això és habitual en el cas d’una fórmula on hi ha una constant. Això s’aconsegueix amb el símbol $. El procediment a seguir és el següent: s’edita la fórmula abans de copiar-la, posant-se sobre l’adreça de la cel·la a fixar i prement la tecla[$]abans de la lletra o el número, depenent del que es vulgui fixar. Si es vol fixar la columna, cal posar $ davant de la lletra; si es vol fixar la fila, $ va davant del número; si es vol fixar la casella es posa $ davant dels dos. Exemple 1.2 Calculeu la pressió que tindran 100 g de diferents gasos (N2, O2, aire i CO2) en un volum de 10 L i a una temperatura de 273 K. Aquest exemple es pot resoldre de la forma següent: • Col·loqueu a les columnes C i D els noms dels gasos i els valors numèrics constants per a tots els càlculs. • A la casella E2, calculeu la pressió pel nitrogen segons l’equació dels gasos ideals: V RT M m P = o sigui =D10/D2*D8*D7/D9. Abans de fer una ordre [Copiar] per a la resta de compostos, editeu i modifiqueu la fórmula per tal que el resultat de la còpia sigui el correcte: =+$D$10/D2*$D$8*$D$7/$D$9. Un cop introduïda aquesta nova fórmula a la casella E2, copieu en vertical fins a E5. El resultat hauria de ser similar al següent: Figura 2. Exemple 1.2 És fàcil comprovar que en modificar la temperatura, el volum o el pes del gas, automàticament es re-calculen les pressions. Exemple 1.3 Calculeu l’entalpia, l’energia lliure i l’entropia de la reacció de síntesi de l’amoníac (a una temperatura de 298 K): N2 + 3H2 ↔ 2NH3 Les dades a 298 K són: Entalpia NH3 (J/mol) : -46190 Entropia (J/K): 191,5; 130,6 i 192,5 per a N2, H2 i NH3 respectivament Energia lliure NH3 (J/mol): -16640 El símbol d'increment (∆) es pot introduir de diverses maneres. Una és activant la font Symbol i escrivint la D. No apareix a la barra d'introducció de textos, però sí a la cel·la. Per seguir escrivint normalment, es canvia la font sense fer [Enter]. Si s'ha fet ja [Enter] cal editar la cel·la normalment i canviar el format. A les caselles B24, B25 i B26 es calcularà respectivament l’entalpia, l’energia lliure i l’entropia de la reacció, fent el sumatori del producte del "coeficient estequiomètric" pel "valor de la magnitud d’estat" de cada compost. Per exemple, per a l’entalpia (C6): =$D$5*D6+$E$5*E6+$G$5*G6. Apliqueu el mateix per a l’energia lliure i l’entropia (C7 i C8): =$D$5*D7+$E$5*E7+$G$5*G7 i així successivament. També es calcularà a la casella C9 el valor de ∆G de la reacció mitjançant la fórmula: ∆G = ∆H - T*∆S. En termes del full de càlcul, =C6-298*C8. Figura 3. Exemple 1.3 Es pot calcular la constant d’equilibri a 298 K amb la següent fórmula:       ∆−= RT G KE exp on R es la constant del gasos, de valor 8,314 J/(K·mol). L'expressió exp(x) és la funció exponencial. També es pot calcular la constant d’equilibri a una altra temperatura diferent a la de 298 K, com per exemple a 1100ºC, temperatura a la qual s'havia portat a terme en alguns dissenys la síntesi de l’amoníac de forma industrial (síntesi de Haber-Bosch). Utilitzeu la següent equació pel càlcul del valor de ∆G a la nova temperatura:       −∆=∆−∆ 298 11 298 298 298 T H G T GT Aïlleu ∆GT d’aquesta equació i escriviu la fórmula corresponent en una casella apart. La temperatura T es posa en forma d’adreça de casella indirecta, de manera que en canviar el seu contingut es re-calcularà ∆GT a la nova temperatura. Un cop calculat l’increment d’energia lliure, calculeu la constant d’equilibri a la nova temperatura amb l’equació donada anteriorment. Cal que ho feu en una casella a part. 2.1.3 Gravació del full de càlcul Com a totes les aplicacions conegudes, al menú [Fitxer]hi ha els dos comandaments [Desar]i [Anomena i desa]. En una sessió que s'ha iniciat des del principi cal prémer [Anomena i desa]. A la finestra que apareix seleccioneu el següent: − On diu [Guardar en] , cal obrir la finestreta prement el desplegable, i seleccionar on es vol desar (Memòria USB, per exemple).