Basis bewerkingen Start Excel applicatie Creëren, Openen en Sluiten van een Excel document Beschrijving van de gebruikers-interface Organiseren van een werkboek Bewaren en Printen Navigeren en selecteren in een sheet Invoeren van data; Verwijderen, copiëren en verplaatsen. Split optie
3 3 3 3 3 4 4 4 5
Spreadsheet technieken Formules en operatoren Relatieve en absolute referenties / referentie-range Naming ranges Sorteren van data Standaard Functies Formatteren van de cel(len) en de cel-inhoud
6 6 6 6 6 6 7
Functies in excel Paste Function Logical functions Math & trig functions Statistical functions Text functions Loops
8 8 8 9 9 9 9
Importeren en exporteren van data input output
9 9 9
Grafieken Chart Wizard Analyse van data (grafieken.) Analyse van data (tools)
10 10 12 13
Excel en Word.
14
Opdrachten Bepaling absolute nulpunt volgens de wet van Charles Bepaling van de molaire massa van dimethyl ether mbv de ideale gaswet. Het verwerken van meerdere reeksen meetgegevens in één grafiek. Berekening van de molaire enthalpie en entropie van K4Fe(CN)6 bij 200 °K. Wet van Raoult en de wet van Henry (gasmengsel)
14 14 15 15 16 18
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 1
Handleiding Excel (Office 97) Inleiding Bij het opstarten van Excel krijgt men een window te zien zoals hieronder staat afgebeeld.
Hoofd menu bar Standard toolbar Formatting toolbar
Name and Formule bar Actieve worksheet van het Workbook (Cel B2 geselecteerd) Worksheet TAB’s (Sheet 1 is geselecteerd)
Het is de bedoeling dat je deze korte inleiding zoveel mogelijk zelf doorwerkt. Bestudeer de blokken waarin de vaardigheden en de opmerkingen staan. Per onderwerp staan één of meerdere opgaven vermeld. Je wordt geacht deze opgaven uit te voeren. Uiteraard kun je als iets echt niet lukt het probleem voorleggen aan de assistent. Enkele algemene opmerkingen Een werkboek dient bijvoorkeur zodanig georganiseerd te worden dat de input data, de bewerkingen en de resultaten (output, grafieken) logisch gerangschikt zijn. Dit betekent, dat voor sommige toepassingen alle ingrediënten op dezelfde sheet staan, maar dat deze bij andere toepassingen op verschillende sheets staan. De buttons in de tool bars geven over het algemeen minder controle mogelijkheden dan de commando’s die onder de menu’s staan. Een cel kan diverse categorieën gegevens bevatten. Deze gegevens kunnen op zich weer op een bepaalde wijze geformatterd zijn. Aan een cel kan men de volgende gegevens toewijzen: • constante • variabele • formule • tekst
bv. =20 (let op het = teken in de eerste positie van de kolom) bv. 100; of C34 (relatieve referentie naar cel C34); of AbsT (referentie naar de variabele AbsT) bv. =EXP(C34 + AbsT) (let op het = teken in de eerste positie van de kolom) Hier kan elke willekeurige tekst staan.
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 2
Met de rechter muisknop kan men vaak allerlei acties ondernemen. Welke commando’s dit zijn hangt af van de plaats waar men klikt. In de handleiding wordt ingegaan op de betekenis van deze commando’s. In de menu of tool bar In het work sheet In de sheet-tabs In de status bar
Literatuur Voor het volgen van dit onderwijsonderdeel kan volstaan worden met deze instructie. Wil je echter meer weten over het programma dan zijn in de boekhandel veel boeken te verkrijgen over het gebruik van excel.
Basis bewerkingen Vaardigheden en begrippen Start Excel applicatie Dubbel klik op het Excel icon of op het Excel document icon
Opmerkingen Excel icon
Creëren, Openen en Sluiten van een Excel document File menu: New, Open, Close, Save of Toetsenbord commando’s (shortcuts)
CNTR-N, CNTR-O,CNTR-S
Toolbar buttons
buttons: New, Open , Save
Beschrijving van de gebruikers-interface Eén of meer toolbars met buttons
Aan te passen met View/Toolbars/Customize.. Sleep de gewenste button naar een toolbar.
Namebox: bevat cel referentie of naam (identifier) Cancel button: verwijder inhoud van de formula bar Enter button: voer de formule in. Edit Formula button: geeft keuzelijst van formules. Formule bar: constante, formule of tekst! Worksheet-tabs om te selecteren tussen worksheets
Organiseren van een werkboek Werkboek bestaat uit (default 3) worksheets (256 * 65536 cellen) Move, Copy, Delete, Rename of Insert worksheet Met Show Code komt men in Visual Basic macro code.
Faculteit Scheikunde
Type naam in de namebox en bevestig met return of via Insert/name/define... buttons: delete (),bevestig () en formule lijst ( =) Formula bar: Hier komt te staan wat men in de cel typt. Echter een formule zal na bevestiging (Return/Enter) een waarde teruggeven in de cel! Een worksheet heeft als referentie sheet#, waarin # voor het nummer van de sheet staat. Met de pijltjes toetsen links kan men snel tussen de sheets navigeren. Klik met rechter muis op worksheet-tab en selecteer wat er moet worden gedaan. Voor het renamen van een sheet kan men ook dubbel klikken op de worksheet-tab
Inleiding Excel 3
Bewaren en Printen In het File menu: Page Setup
Print preview(Setup, Margins)
Met de page setup kan men papierinstellingen, de margins, de header/footer van de pagina’s instellen. De margins zijn zichtbaar aan de stippellijnen, die eindigen in zg. handles. Door deze te verschuiven kan men de indeling aanpassen.
Print (geheel workbook of geselecteerde sheets)
buttons: Print en Print preview
Diverse buttons in de Toolbar Navigeren en selecteren in een sheet CNTR+pijltjes toetsen naar de top of bodem van een blok data
(zie ook de Word handleiding)
Aaneensluitend Selecteren ‘trek(drag)’ met linker muisknop; selecteer cel (ankerpunt) + SHIFT selecteer andere cel selecteer cel (ankerpunt) + SHIFT met pijltjes toetsen. Niet-aansluitende selecties + CNTR selecteren
Invoeren van data; Verwijderen, copiëren en verplaatsen. Vullen van een celblok. (Plus handle) Een cel kan tekst, een waarde of een formule bevatten
Een blok data is gedefiniëerd door twee cellen (= range;begin- en eindcel) of door vier cellen op hoekpunten (blok). Geselecteerde cel (of groep van cellen) is zichtbaar aan reverse video (behalve het ‘ankerpunt’ van de selectie). Ga voor selectie in de cel staan (Cursor neemt + vorm aan) en onderneem één van de acties die links beschreven staat. Het kunnen selecteren van niet aansluitende reeksen cellen is handig bij het formatteren of als selecties in een grafiek moeten worden geplaatst.
Als de cursor de vorm van de Plus handle () aanneemt, dan kan men de actieve cel vullen. Bij het afdrukken wordt de gehele tekst weergegeven. Het ‘ankerpunt’ voor deze tekst ligt bij cel A2. Dus om de text te selecteren gaat men naar A2!
formule:
Edit cel (gehele cel) en in-cel editing (deel van de inhoud van de cel)
Faculteit Scheikunde
Formule in het edit-venster van de formule bar. Merk op dat de waarde in de cel staat. Een formule begint altijd met het = teken.
Om de inhoud van een cel te veranderen wordt de cel en inhoud geselecteerd (dubbelklikken). Daarna kan men de inhoud veranderen.Met het button kan men de inhoud van de cel verwijderen. Een andere mogelijkheid is om dit via Edit/Clear te doen.
Inleiding Excel 4
Cut, copy, paste, verplaatsen. 1)Dit kan vanuit Edit menu 2)of mbv buttons in Toolbar 3)of mbv drag and drop (met CNTR = copy) (Arrow handle)
Met de Fill handle kan de inhoud van een geselecteerde cel in een list worden geëxpandeerd
Undo en repeat (Redo) maakt laatste handeling ongedaan of herhaalt deze.Via het Edit menu of via buttons
De cursor verandert in de Arrow handle als men deze beweegt naar de rand van de geselecteerde cel (of reeks van cellen). Men houdt de linkermuisknop ingedrukt en verplaatst de cel(len) naar de gewenste positie. Als men tegelijkertijd de CNTR toets ingedrukt houdt wordt de inhoud gecopiëerd. Men ziet dit aan het + teken rechts van de Arrow handle. De cursor verandert in de Fill handle als men deze op de rechterbenedenhoek van de geselecteerde cel (groep van cellen) zet. Hij verandert in een vette + . Deze handle is uitermate handig als men cellen wil vullen uitgaande van de inhoud van de geselecteerde cel. Dit kan tekst, een waarde of een formule zijn. Bij het copiëren zullen relatieve referenties in de formule zich aanpassen: Bv. in cel B1 staat de formule SQRT(A1). Met de Fill handle kunnen B2 t/m B3 worden gevuld. In het voorbeeld ziet men dat de formules zich automatisch hebben aangepast (in B3 staat nu SQRT(A3). Soms wil men dit niet. Gebruik dan absolute referenties. Dit zijn cel referenties met $ tekens. Bv $C$3 is een absolute referentie voor cel C3. Bij Undo en Repeat gaat het steeds om de laatste handeling. Dit kan typen zijn, maar ook het invoegen van een kolom cellen of het formatteren van een cel.
Split optie Deze optie is handig bij grote worksheets. Hierdoor kan men één of meerdere kolommen of rijen bevriezen, terwijl men de andere cellen op de gebruikelijke wijze kan laten scrollen. De splitoptie staat onder Window/Split OPGAVEN 1. Open een werkboek. Vul cel A1 met de waarde 1 en A2 met de waarde 3. Selecteer beide cellen en gebruik nu de Fill handle om de cellen A3 t/m A10 te vullen. Geef B1 en B2 andere waarden. Gebruik weer de Fill handle. Conclusie? Als men C1 vult met “January” en men gebruikt weer de Fill handle krijgt men een verrassend resultaat. (Excel kent zg. custom lists die op deze manier gecopiëerd worden. Men kan ook zelf lijsten definiëren en op deze wijze gebruiken. Zie Tools/Options..) 2. Vul een reeks cellen met tekst of waarden. Oefen in het selecteren van een deel van deze cellen, copiëer en verplaats deze naar een andere plaats in het worksheet. Maak een aantal cellen leeg. Probeer niet aaneensluitende reeksen van cellen te selecteren en format deze cellen door deze bv. vet(bold) te maken of te voorzien van een ander lettertype of grootte. 3. Vul drie cellen met een waarde (bv A1 t/m A3) Verzin voor cel B1 een formule die gebruik maakt van de waarden in die drie cellen. Copieer deze formule m.b.v. de Fill handle of met Copy & Paste naar de cellen B2 tm B5 of van C1 tm E1. Wat gebeurt er? Verklaring? 4. Vul de cellen A1 tm A10 met de waarden 1 tm 10. Gevraagd wordt in de cellen B1 tm B10 de binaire waarden af te beelden. Aanwijzing: ga hiertoe in cel B1 staan en zoek nu mbv. de Function Wizard (ƒx) of je een functie kunt ontdekken die het gevraagde doet (er verschijnt automatisch een = teken (waarom?)). 5. Geef de sheet1-tab de naam oefening. Geef een cel uit het werkblad een naam. Controleer of de naam in het naamvenster voorkomt. Gebruik in een andere cel deze naam in een formule.
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 5
Spreadsheet technieken Formules en operatoren Een cel kan gevuld worden met een constante, variable of een formule. Let op de prioriteit van de operatoren (^,* /,+ -) Relatieve en absolute referenties / referentie-range Relatieve referenties worden bij het expanderen aangepast, dwz het rij-nummer en de kolomletter worden meeveranderd!. Bij absolute referenties gebeurt dit niet!
(In de namebox staat een lijst van recent gebruikte functies). Overzicht van referenties: C12 relatief naar kolom en rij index. $C$12 absoluut naar één cel C$12 relatief naar kolom en absoluut naar rij. $C12 absoluut naar kolom en relatief naar rij. C12:C18 array range van cellen (aaneensluitend) C12:E18 blok array range (aaneensluitend) C12,C14,C16 array range van cellen (niet aaneensluitend) Naming ranges Men kan ook een rij of een kolom een naam geven. De namen zijn te zien in het namevenster van het formule venster
Sorteren van data Het is mogelijk rijen en kolommen te sorteren. Men kan tot 3 niveaus diep sorteren. Met kan men (beperkt) sorteren. Standaard Functies Hieronder worden de formules verstaan, die standaard in excel beschikbaar zijn. Een overzicht staat in de function wizzard beschikbaar.
Voor de som van een range is
Faculteit Scheikunde
Een formule in een cel begint altijd met = bv. =20; =b1 of = temp (als deze identifier gedeclareerd is) Gebruik haakjes voor het ‘evalueren’ van de berekening. Relatieve referenties kunnen met het $ teken absoluut gemaakt worden: bv B13 $B13 b$13 en $B$13. M.b.v. de toets kan men zeer snel in een formule relatieve referenties omzetten in absolute referenties. Zet hiertoe de cursor achter de celreferentie. Herhaald toepassen van past de referentie naar wens aan. Is in een formule een relatieve referentie nodig, dan kan men met de cursor in de bewuste cel klikken en de referentie wordt in de formule overgenomen. Maakt een formule gebruik van een range van referenties, dan kan men volstaan met klikken in de begin referentie en vervolgens met de linkermuisknop ingedrukt naar de eindreferentie gaan en de muis loslaten. In het input-venster ziet men de geselecteerde range, bv. A1:A3, terwijl in de worksheet de cellen A1 t/m A3 door een knipperende stippellijn worden gemarkeerd.
Selecteer rij(en) of kolom(men) en ga naar het Insert/Name.../Create. Als men Insert/Name.../Define kiest heeft men meer keuzemogelijkheden. Men kan ook in het naamvenster de gewenste naam typen. Uiteraard moet men eerst de range selecteren waaraan men een naam wil toekennen. Deze identifiers voor ranges kan men weer in formules gebruiken. Bv.: =AVERAGE(monster4) Selecteer hiertoe het blok cellen en ga daarna naar Data/Sort... Het sorteren op kolommen vereist extra handelingen. Formules kunnen 0, 1 of meer argumenten hebben. Bv. de datumfunctie NOW() heeft geen argument. SIN(...) heeft één argument en de financiële functie PV(.. , .. , ..) vereist drie argumenten. De function wizard geeft aan welke argumenten verplicht zijn. Door de cel(len) te selecteren worden ze automatisch in de functie ingevoerd.
Inleiding Excel 6
Formatteren van de cel(len) en de cel-inhoud Met deze buttons kan een (geselecteerde) cel snel formatteren.
De wijze waarop getallen in geselecteerde cellen worden afgebeeld kan men door onderstaande buttons regelen.
Alle controle bij het formatteren heeft men met Format/Cell..
Font type en grootte kan worden geselecteerd, alsmede Bold, Italic en Underscore. Verder kan men de cel-inhoud Links, Midden en Rechts centreren. Met de laatste button kan men tekst over meerdere cellen centreren. Dit is bv. handig voor het maken van een titel voor een sheet. De currency en % button beelden de waarde af met resp. het fl teken of in procenten (dus 0.07 wordt afgebeeld als 7%, de waarde blijft 0.07). Het fl teken is in te stellen mbv. Format/Style/Currency. Met de laatste twee buttons kan men het aantal decimalen groter, resp. kleiner maken. Men kan hier precies regelen hoe data er in de geselecteerde cellen uit komt te zien. Bv. Negatieve getallen rood of tussen (). Hoe 0 wordt weergegeven etc. Ook voor datum en tijd zijn er uitgebreide weergave mogelijkheden. De current datum en tijd kan men invoeren met de functie NOW() en vervolgens de cel voor datum of tijd te formatteren. Men krijgt dan bv:
Borders, Shading en Font color.
Tear off:
Format Painter button Adjusteren van een kolom (handmatig / automatisch)
Met deze buttons kan men cellen voorzien van lijnen, of vullen met een kleur en zelfs de letters kan men hiermee een kleur geven. Op het scherm ziet dit er fraai uit, maar op de printer kan het resultaat nog al tegen vallen. Meer controle heeft men nog via Format/Cells Deze panels kan men ‘afscheuren’ en plaatsen waar men wil. Deze button biedt de mogelijkheid de formats van een geselecteerde cel te copiëren naar andere cellen. Soms komt het voor dat een kolom te smal is om een waarde in een bepaald format af te beelden. Men ziet dan ###### ipv waarde. Men kan nu handmatig de kolom verbreden door met de cursor op de scheiding van de B en de C kolom te staan en deze te verschuiven. Men kan ook dubbelklikken op de scheiding. Hierdoor wordt automatisch geadjusteerd.
OPGAVEN 1. Wat is de betekenis van de absolute celreferenties C$13, $C13 en $C$13? 2. Vul de range B3:E7 met getallen. Zet boven deze tabel een header (bv. temperatuur waarnemingen). Zet boven elke kolom met getallen de tijd waarop de waarnemingen zijn gedaan (bv 8 uur, 12 uur, 26 uur en 20 uur). Zet voor elke rij het meetpunt waarvan de waarden afkomstig zijn (bv. stat 1, ..stat 4). Maak hiervan een ‘mooie’ tabel met borders en geaccentueerde tekst. 3. In de temperatuurschaal van Fahrenheit ligt het stolpunt en het kookpunt van water bij resp. 32 ºF en 212 ºF. Maak een tabel waar in kolom A waarden voor ºC van 0 - 150 lopen (met stappen van 10) en in kolom B de berekende waarden uitgedrukt in de schaal van Fahrenheit. (Gebruik hiervoor een door je zelf af te leiden formule). Bewaar het Workbook op je schijf!
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 7
Functies in excel Paste Function In dit spreadsheet pakket zijn talloze functies aanwezig. Een groot aantal kan men vinden met de Paste Function button. Selecteren van deze button geeft het volgende selectie window.
Ze worden ingedeeld in een aantal categorieën, waarvan Math&Trig, Logical en Engineering het belangrijkst voor ons zijn. Elke categorie is weer opgedeeld in functie namen.
Men selecteert de gewenste functie. In dit geval de functie MOD. Hierdoor verschijnt in de naming box de naam van de functie en in de formula box de formule.
Tevens krijgt men een window waarin velden staan voor de verplichte en optionele argumenten van de functie. Na het invullen kan men in het window het resultaat controleren en vervolgens met de OK button de functie in de cel copiëren.
Logical functions if (boolean, value_if_true, value_if_false) and (boolean1, boolean2, boolean3, ...) or (boolean1, boolean2, boolean3, ...) OPM. boolean kan een waarde of een expressie zijn die de waarde TRUE of FALSE oplevert.
Math & trig functions De meeste functies en gebruik ervan spreken voor zich zelf. In sommige gevallen heeft men echter te maken met array-functies.
Statistical functions De meest gebruikelijke statistische (hulp)functies zijn aanwezig, bv. AVERAGE, GEOMEAN, MEDIAN, STDEV, SLOPE, INTERCEPT, TREND etc.
voorbeeld: Array functies zijn functies, die als resultaat een reeks waarden (array) opleveren. Vóórdat de functie in het formule venster wordt getypt, wordt eerst de range geselecteerd waarin de resultaten moeten komen. Daarna selecteert men de formule en men bevestigt de formule met CNTR+SHIFT+ENTER. In het formule venster ziet men de formule tussen {} verschijnen. In het voorbeeld wordt de inverse van het array A1:C3 berekend. Het resultaat van deze berekening komt in het geselecteerde array A5:C8 te staan. Vergeet men van de functie een arrayfunctie te maken, dan komt er slechts één resultaat in A5 te staan. voorbeeld: =COUNT(A1:A15) geeft het aantal numerieke waarden in de range. =STDEV(A1:A15) geeft in één keer de standaard deviatie van de range volgens:
"= Text functions Met deze functies kan men o.a. het format van een cel regelen.
2 # x i2 ! (# x i ) n
(n ! 1)
voorbeeld: =UPPER(B1) geeft de waarde van B1 in Uppercase letters weer.
Loops Het is mogelijk FOR en WHILE loops op te nemen in Excel worksheets. Vanaf Excel 5.0 is dit uitsluitend mogelijk via de constructie van Visual Basic modules. Dit wordt hier niet behandeld.
Importeren en exporteren van data input Het is niet zonder meer mogelijk met een soort READ statement de inhoud van een file in te lezen in een worksheet. Als men gegevens wil analyseren en/of grafisch wil presenteren, dan moet men de file openen via het File/Open commando. Men krijgt dan : en in 3 stappen wordt de data geïmporteerd. Men kan aangeven vanaf welke rij de data moet worden geïmporteerd. Bij de volgende stap wordt aangegeven wat de getalscheiders (delimiters) zijn op de datafile en in stap 3 kan men per kolom de data formatteren. Dit is van belang als de data op de file in tekst - data paren staat. Er wordt een aparte worksheet gemaakt (met de naam van de data-file) waarop de data staan. Man kan deze sheet met het commando Edit/Move or Copy sheet in het workbook importeren. output Het is mogelijk een sheet (met output) van een werkboek te bewaren als een tekst file.Men moet wel bedenken, dat alles (dus ook tussenresultaten van formules, teksten e.d.) op de tekst file terecht komt. Het sheet met de te exporteren data wordt de actieve worksheet gemaakt en men geeft het commando File/Save as. In het dialog window klikt men het type file aan: (TAB,comma of space delimited) of text (DOS). OPGAVEN. 1. Controleer dat het matrixproduct van een matrix met zijn inverse de eenheidsmatrix oplevert. 2. Maak op diskette a: een file aan met bv de naam meting.dat. Gebruik hiervoor het programma Notepad (Start/Programs/Accessories). Deze file bevat per regel één decimaal getal tussen 4.5 en 5. Vul 11 regels. Open een excel workbook en lees de file in. Bepaal nu het gemiddelde en de mediaan van de ingelezen range. 3. Bepaal ook voor de in opgave 2 ingelezen range de standaard deviatie. Controleer deze uitkomst met de formule die voor de standaard deviatie gegeven is. Hint: gebruik de functies SUM, SUMSQ en COUNT.
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 9
Grafieken Chart Wizard Voor het maken van grafieken roept men de hulp in van de Chart Wizard door op de button te klikken.Via een 4stappen proces wordt men door het proces geloodst om van de data een grafiek te maken. Echter voorafgaande hieraan moet men de data selecteren.
Voorbeeld van een tabel waarvan een grafiek gemaakt wordt. Er zijn twee rijen geselecteerd!
Stap 0. Selecteer de data waarvan men de grafiek wil maken.
Stap 1. Klik op de Chart Wizzard button en selecteer het type grafiek waarmee men de data wil presenteren. In het voorbeeld is gekoxen voor een (standaard) lijngrafiek met data markers. Als men op de ‘knop’ Press and hold to view sample klikt ziet men een voorbeeld van de grafische voorstelling. Men kan eventueel besluiten om te kiezen voor een ander type.
Stap 2. (Data Range) Hierin kan men de data range nog controleren en aanpassen als dit nodig is. Merk op dat de ranges gescheiden zijn door een , teken en dat elke range voorafgegaan wordt door de naam van de sheet en de absolute cel range van de data gescheiden door het ! teken.
Stap 2. (Series) Hier kan men het aantal reeksen Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 10
per grafiek aanpassen. Ook kan men de X-as labels definiëren. In ons voorbeeld is het logisch om de X-as labels gelijk te kiezen aan de headers van de kolommen. Men kan dit bereiken door in het veld Category (X) axis labels te klikken en vervolgens met de muis in de tabel B1 t/m G1 te selecteren. In de voorbeeldgrafiek veranderen de cijfers in maand aanduidingen. Stap 3. Grafiek opties. Er zijn een groot aantal opties waarmee men een grafiek kan optuigen. Met de Title optie kan men een naam geven aan de grafiek en labels geven aan de assen.
Stap 4. Hier moet men aangeven waar de grafiek komt te staan: Op een nieuwe sheet of op de actieve sheet. Het hangt van de toepassing af voor welke mogelijkheid men kiest. Bij de tweede mogelijkheid heeft men de data en de grafiek bij elkaar en kan men snel zien wat het effect is als de data veranderen. Eindresultaat. Na het bevestigen met de Finish knop krijgt men het object op de worksheet te zien. Men kan het object op de gebruikelijke wijze verplaatsen, vergroten of verkleinen. Klikken naast het object ‘bevriest’ het object. Klikken in het object maakt het opnieuw bewerkbaar. Elk element (assen, labels, legenda, achtergrond, grafieklijn, etc) van het object is afzonderlijk te formatteren. Men bereikt dit door met de rechtermuisknop op het element te klikken en vervolgens Format …. te kiezen. Tot slot wordt hier vermeld dat de koppeling tussen de grafiek en de data dynamisch is, dwz. dat bij verandering van de data de grafiek automatisch aangepast wordt.
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 11
Analyse van data (grafieken.) Behalve het afbeelden van data is het mogelijk enige ‘fit’ tools erop los te Trendline analyse is slechts mogelijk op de volgende typen grafieken: laten. Excel spreekt van ‘Adding a area, bar, column, line en XY-scatter. Trendline to a Data Series’. Voor onze toepassingen maken we uitsluitend gebruik van XY scatter Hiertoe gaat men als volgt tewerk: grafieken. Dit zijn dus grafieken waarbij de X-waarden uitgezet Als de grafiek in één van de worden tegen de erbij behorende Y-waarden. voorgeschreven formaten is gemaakt maakt men de grafiek bewerkbaar door er in te klikken. Aan de border kan men zien dat de grafiek geselecteerd is. Vervolgens selecteert men de data-reeks door op één van data punten te klikken. Alle punten van de range worden geselecteerd.
XY plot van data
2e orde polynoom fit met R2 waarde
Bij de analyse kan men uit verschillende typen kiezen: Linear y = mx + b Logarithmisch y = c ln x + b Polynoom y = b + c1x + c2x2 + ....+ c6x6 Power y = c xb Exponentieel y = c ebx Moving Average Op grond van de XY plot van de data in het voorbeeld wordt hier gekozen voor een 2e orde polynoom fit.
Bij Options kan men vervolgens aangeven of de vergelijking van de gefitte lijn en / of de R-squared Value op de grafiek moet worden afgebeeld. Ook kan men aangeven of men de fit wil extrapoleren (dus weergave buiten de datapunten). Deze optie heet bij Excel forward/backward forecast. Nadat alles bevestigd is wordt de trendline getekend. Hierna kan de trendline worden geselecteerd en vervolgens geformatteerd (dikte, kleur etc.)
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 12
OPGAVEN 1. Open het workbook waarin de conversie van Celsius naar Fahrenheit uitgerekend is. Maak een lijn grafiek van ºC(x-as) tegen ºF (y-as). Voeg een titel, een x-as en een y-as label toe. Verwijder de Legenda. Bewaar vervolgens het workbook. 2. Heropen dit workbook, maak van de lijngrafiek een XY scatter chart en laat hierop vervolgens een fitprocedure los. Vergelijk de gevonden fit-formule met de theoretische formule. Wat is de waarde van R2? Wat is de betekenis van R2? Analyse van data (tools) Behalve de mogelijkheid data te analyseren en te presenteren m.b.v. grafieken kan men op een verzameling van data ook analyse tools loslaten. Dit zijn complete programma’s die geheel automatisch de geselecteerde data analyseren en de gewenste resulaten in de worksheet zetten. Het is dus niet nodig voor deze ‘standaard’ analyse tools de formules expliciet op te schrijven. Alle benodigde formules zijn in de vorm van ‘macro’s’ reeds aanwezig. Deze macro’s kan men vinden onder Tools/data analyses… OPGAVEN 1.Regressie analyse. Gegeven zijn de dataparen (X,Y) zoals in de kolom aangegeven. Deze waarden staan op de server in de folder ExcelPract in de file extinct.dat. Importeer de file en zorg dat de data in kolom A en in kolom B terecht komen. De meetpunten benaderen een lineair verband (y=ax+b). a) Maak mbv de Chart Wizard een grafiek van deze metingen en geef op de grafiek weer de vergelijking van de gefitte (rechte) lijn en de R2 waarde (correlatie coëfficient) b) Bereken de richtings coëfficient(a), het afgesneden stuk van de x as(b) en de correlatiecoëfficient R m.b.v. de functies in excel. c) Maak gebruik van de data analyse tool Regression. Vergelijk de gevonden waarden bij de methoden a, b en c.
2. Histogram. Van een grootheid zijn 500 waarden bepaald. Deze waarden staan op de server in de folder Histogram ExcelPract in de file histogram.dat. Importeer de file en zorg dat de data terecht komen in het blok A1: J50. a) Bepaal het gemiddelde, modus, mediaan en de 140 120% standaard deviatie van deze verzameling. 120 100% b) Vervolgens wordt een frequentie verdeling gemaakt. 100 80% Maak hiertoe in array L1:L20 een indeling met klasse 80 60% grenzen(bins). Maak vervolgens gebruik van de array 60 formule FREQUENCY om de frequenties van de 40% 40 waarden in de klassen te bepalen (array M). Zet tot 20% 20 slot in array N de cumulatieve percentages van de 0 0% frequenties (bedenk een handige formule). c) Hierna wordt een combinatie grafiek gemaakt van de bin frequenties (kolommen) en de cumulatieve %. Op de horizontale as staat de indeling in klassegrenzen. frequentie cumulatief % Selecteer hiertoe de 3 kolom-ranges(L,M,N) en kies in de Chart Wizard de XY scatter grafiek. Vervolgens wordt de frequentie datalijn geselecteerd en via het hoofdmenu Chart/Chart Type omgezet naar het kolom d) Hetgeen in b en c met de hand is gedaan kan ook type en aan de cumulatieve % datalijn wordt een bereikt worden met de Data analyse tool secundaire Y-as meegegeven. Hierdoor komt de Histogram. Probeer dit! Ontdek welke schaalverdeling weer in orde. Vervolledig de figuur verschillen er zijn tussen de handmethode en de volgens het voorbeeld. automatische methode.
Inleiding Excel 13
Excel en Word. Het is soms noodzakelijk (tussen)resultaten- in de vorm van een tabel, formule of een grafische voorstellingvan een spreadsheet over te nemen in een tekst document. Afgezien van de mogelijkheid rechtstreeks in Word een spreadsheet te openen met de
(Excel) button zijn er een aantal mogelijkheden.
1. Copy en Paste. In het Excel document wordt de grafiek of (een deel van) een tabel geselecteerd, gecopiëerd en vervolgens geplakt op de gewenste plaats in het Word document. Dit is de recht toe recht aan methode die men kan toepassen als men er zeker van is dat de Excel-data niet meer wijzigen. Is dit wel het geval zal men de overgenomen stukken moeten verwijderen en de gewijzigde stukken opnieuw moeten inplakken. 2. Embedding. Hierbij wordt het geselecteerde object als deel van het document opgenomen in het Word document. Het voordeel is, dat er nog wijzigingen aangebracht kunnen worden in tegenstelling tot de copy&paste methode. Een nadeel is, dat de grootte van het Word document toeneemt met de grootte van het gehele excel document, ook al selecteert men maar een deel (bv. een grafiek) 3. Linking. Hierbij wordt het geselecteerde object afgebeeld in het Word document zonder dat de file grootte van het Word document veel groter wordt. Wijzigingen in het excel bron document zullen zich weerspiegelen in het Word document. Een voorwaarde is echter wel dat de plaats (het pad) van het bron document niet meer wijzigt t.o.v. het in de link vastgelegde pad. Is dit wel het geval dan kan het Word document voor zijn gelinkte object het bijbehorende bron bestand niet meer terugvinden. Verder werkt dit mechanisme alleen als DDE (dynamic data exchange) of OLE (Object Linking and Embedding) ondersteund wordt. Embedding Creëren 1. Kies Insert/Object... 2. Selecteer de TAB-Create from file (als file reeds bestaat) en selecteer de gewenste file. 3. Men kan nu Link to of Icon of geen van beide selecteren. In alle gevallen wordt de volledige informatie in de file gecopiëerd. Default geen selectie. Bewerken van het object. Door een dubbel klik op het embedded object kan men het object bewerken. Dit is te zien aan de gearceerde border om het object. Een enkele klik selecteert het object om het te verplaatsen of te verwijderen.
Linking 1. 2. 3. 4. 5.
Creëren Save te voren het Excel workbook (bron file) (Her)open de bron file en selecteer het object Edit/Copy Ga naar het Word document en plaats de cursor Kies Edit/Paste Special en kies Paste Link (in het Edit menu is nu Links... actief geworden.) Bewerken van de link. Kies Edit/Links.. Maak een keuze uit: Update, Open source of Break Link. In het laatste geval komt er op de plaats van de link een copie te staan en is de mogelijk tot bewerken van de informatie verdwenen.
OPGAVE. Open een Word document en experimenteer met de drie manieren om data uit een Excel speadsheet over te brengen in het Word document. Gebruik hiertoe het Celcius - Fahrenheit workbook.
Opdrachten Bepaling absolute nulpunt volgens de wet van Charles Theorie. Zie ook Atkins H1.2 e.v. Als men bij constante druk (p) de relatie tussen het volume (V) en de temperatuur (θ - in °C- ) van een gas onderzoekt blijkt, dat hiertussen een lineair verband bestaat: V=a θ + V0. Hieruit is af te leiden dat het volume van een gas 0 wordt bij θ = - V0 /a. Deze relatie is onafhankelijk van het soort gas en introduceert dus een ‘aftelpunt’ voor de temperatuurschaal (het absolute nulpunt). Experiment. De vergelijking tussen V en θ kan geschreven worden als: V=V0(1+αθ). Voor het gas N2 zijn bij θ=0 °C de volgende waarnemingen gedaan:. p (Torr) 749.7 599.6 333.1 98.6 3.6717 3.6697 3.6665 3.6643 103 α °C-1 Gevraagd wordt op grond van de waarnemingen het absolute nulpunt in de schaal van Celsius te bepalen. Uitwerking. Voor een ideaal gas zou de waarde van α onafhankelijk van de druk moeten zijn. Uit de waarnemingen ziet men echter een kleine afhankelijkheid van de druk. Men mag nu veronderstellen dat als men de reeks extrapoleert naar p=0 de gevonden waarde voor α de waarde voor een ideaal gas benadert. Maak hiertoe een XY Scatter diagram van de waarnemingen en bepaal hieruit de geëxtrapoleerde waarde van α. Als bij absolute nulpunt het volume van een ideaal gas 0 moet zijn geldt dus: 0= V0(1+αθ), m.a.w. θ=-1/α.
Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 14
Bepaling van de molaire massa van dimethyl ether mbv de ideale gaswet. Theorie. Zie ook Atkins H1.2 e.v. Voor een ideaal gas kan men afleiden pV=nRT. Hierin is n het aantal molen. Deze vergelijking kan worden omgewerkt naar een relatie tussen de druk en de dichtheid van het gas. De relatie kan als volgt worden afgeleid: n=m/M, waarin m de hoeveelheid gas en M de molaire massa in g. ρ=m/V, waarin ρ de dichtheid en V het ingenomen volume van het gas. Vult men deze betrekkingen in dan krijgt men: p/ρ =RT/M.Dit betekent dus dat bij gelijkblijvende temperatuur de verhouding van p en ρ een constante zou moeten zijn. Als men deze constante kan bepalen kan men hieruit eenvoudig M berekenen. Men kan verwachten dat voor een echt gas deze betrekking slechts bij lage drukken benaderd wordt. Experiment. Bij 25 °C wordt van een hoeveelheid dimethyl ether de druk en de dichtheid ρ bepaald (zie de gegevens in de tabel). p (Torr) 91.74 188.98 277.3 452.8 639.3 760.0 -1 0.232 0.489 0.733 1.25 1.87 2.30 ρ (g L ) Gevraagd wordt op grond van de waarnemingen de waarde voor de molaire massa van het gas te bepalen. Uitwerking. Neem de meetgegevens over op een worksheet en vul de tabel aan met een kolom waarin de druk in Pa en een kolom waarin p/ρ in m2s-2 staat. Deze twee laatste kolommen bevatten de gezochte relatie. In principe zou p/ρ steeds een constante waarde moeten zijn. Dit gaat niet geheel op voor de gevonden waarden. Men gaat er vervolgens van uit dat de waarde voor p/ρ bij p=0 het ideale gas gedrag het best benadert. M.a.w. extrapolatie van p/ρ naar p=0 geeft de gezochte waarde. Om deze waarde te vinden wordt er een XY-scatter diagram van p en p/ρ gemaakt en de waarde van p/ρ bij p=0 berekend. Met de betrekking p/ρ =RT/M kan de molaire massa M van de gas worden berekend. Bereken M en vergelijk deze met de werkelijke waarde. Let op de eenheden! Extra vragen. Onderzoek of het zin heeft een andere fitmethode te gebruiken om de gezochte waarde te bepalen. Bereken de onnauwkeurigheid in de gevonden waarde van M. Het verwerken van meerdere reeksen meetgegevens in één grafiek. Experiment. Voor de stoffen A, B en C is bij een calorimetrisch experiment de verandering in temperatuur (ΔT) gemeten bij het oplossen van de stof in een oplosmiddel als functie van de molaliteit per kg oplosmiddel (mol / kg). De volgende series meetgegevens zijn verkregen. 1.592 4.501 5.909 8.115 Cap. Calorimeter (kJ K-1) ΔT (K) A mol / kg 0.194 0.590 0.821 1.208 4.168 -0.277 -0.432 -0.866 -1.189 Cap. Calorimeter (kJ K-1) ΔT (K) B mol / kg 0.280 0.504 0.910 1.190 4.203 1.778 3.205 4.456 5.934 Cap. Calorimeter (kJ K-1) ΔT (K) C mol / kg 0.241 0.532 0.850 1.152 4.188 De opdracht is een grafiek te maken die identiek is aan onderstaande grafiek.
Calorimetrie 10.0 8.0
T (°K)
6.0 4.0 2.0 0.0 -2.0 0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
m ol kg-1 oplosm iddel
A
B
C
Linear (A)
Linear (B)
Linear (C)
Uitwerking. Breng de meetgegevens over naar een worksheet in Excel. Om meerdere reeksen data in één grafiek te verwerken gaat men als volgt te werk. Selecteer eerst de gegevens van stof A en klik op de Chart wizard. Fase 1 Kies vervolgens voor XY (Scatter) chart type met als sub-type: Compare pairs of values. D.w.z. de meetwaarden worden als punten getoond in de grafiek. Klik op Next. Fase 2 Men komt nu in fase 2 van de Chart Wizzard. Hier kan men de andere twee meetseries aan de grafiek toevoegen. Klik hiertoe op de Series TAB. Allereerst geeft men series1 een naam: A ligt hier voor de hand. Deze naam wordt in de legenda getoond. De andere meetseries kan men Faculteit Scheikunde
Inleiding Excel 15
toevoegen door op Add te klikken.In het series overzicht komt de default naam series2 te staan. Vul nu de gegevens in: klik in het Name-window en vul B in; klik in het X-values window en selecteer vervolgens in het worksheet (met de LMknop) de X range; idem voor de Y waarden (verwijder eerst ={1}in het window). Men ziet in het voorbeeld window drie meetseries in de grafiek. Sluit fase 2 af door op Next te klikken. Fase 3 In het Chart Options window heeft men mogelijkheden om onderdelen van de grafiek aan te passen door op de verschillende TABs te klikken. Titles Vul Chart Title, Value X en value Y Axis in. Axes Kijk wat er gebeurt als men de opties verandert. Gridlines Kijk wat er gebeurt als men de opties verandert. Legend Zet de legenda onderaan de grafiek. Data labels Kijk wat er gebeurt als men de opties verandert. Klik vervolgens op next. Fase 4 Chart Location. Zet de grafiek op de worksheet en bevestig met Finish. Pas de afmeting van de grafiek aan zodat men de drie lijnen duidelijk kan zien. Formatteren van de grafiek-onderdelen. Axes Klik met de RMknop op de Y-as en selecteer op Format Axes. Men kan allerlei aspecten van de as aanpassen. Patterns Hier hoeft niets te veranderen, maar kijk wat er gebeurt als men mogelijke opties selecteert. Scale Hier kan de range van de as worden aangepast alsmede de indeling van de as. Ook kan men hier de plaats waar de X as de Y as snijdt veranderen. In onze grafiek willen we voor de duidelijkheid dat de X as de Y as snijdt bij de waarde –2 en dus zakt in de grafiek. Selecteer hiertoe Value X axes en vul bij Crosses at de waarde –2 in. Font Het font type, style en size kan worden aangepast. Number Bij Category Number kan het aantal decimalen van de schaalverdeling worden aangepast. Alignment De wijze waarop de schaalverdelingsgetallen t.o.v. de as worden geörienteerd. Tekst Axes en Chart title alsmede legend kan worden geformatteerd m.b.v. een RMklik. Voor het invoegen van symbolen of super/subscripts selecteeert men met de LMknop het tekstobject en vervolgens klikt men nogmaals met de LMknop in het geselecteerde object waardoor men dit op de gebruikelijke wijze kan editten. Voor symbols, super/subscript toevoegingen gaat men naar Format/Selected
