Experimentos caseros con el frío como protagonista

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Experimentos caseros

¿Cómo entretener y satisfacer la curiosidad de los más pequeños durante los meses de verano? Los experimentos caseros son una alternativa muy interesante, con la que tendrán además la oportunidad de aprender sobre ciencia. ¿Y si aprovechamos el calor para que el frío sea el elemento protagonista? Hay que tener en cuenta que estos experimentos se deben realizar siempre bajo la supervisión de algún adulto.

Para este sencillo experimento el único requisito es tener cubitos de hielo y botellas de agua. El procedimiento comienza metiendo varias botellas de agua en el congelador, en posición horizontal, y mantenerlas durante 2 horas y media: el agua no debe llegar a congelarse, ya que si se convierte en hielo no sirve para el experimento. Pasado este tiempo, hay que sacar una de las botellas y verter el agua semicongelada lentamente sobre unos cubitos de hielo. En ese momento se podrá observar cómo el agua se va transformando en hielo conforme cae. Si no es así, lo recomendable es esperar alrededor de 20 minutos y sacar la otra botella de agua para probar de nuevo. Si sigue sin tener resultado, hay que esperar otros 20 minutos y probar con otra botella. Así hasta que se pueda ver cómo el agua va formando hielo encima de los cubitos, construyendo algo así como una montaña de hielo. Esto se produce debido a un proceso físico llamado ‘superfusión’, que consiste en enfriar un líquido por debajo de su punto de congelación sin que llegue a adquirir un estado sólido. En el caso del agua de estas botellas, al no dejarlas en el congelador un tiempo demasiado prolongado, alcanzan temperaturas de entre -1 y -4 grados mientras que su punto de congelación es de 0 grados.

Los materiales necesarios para llevar a cabo este experimento son dos: una botella de cristal congelada y un globo desinflado. Lo primero es introducir la botella de cristal en el congelador el día anterior al que se va a realizar el experimento para asegurarse de que está lo suficientemente fría. Luego, se coloca sobre  una superficie lisa, se sitúa el globo alrededor de la boca y se rodea la botella con las manos. A los pocos segundos se podrá observar cómo el globo comienza a hincharse por sí solo. Esto se debe a que, al colocar las manos en la botella, el aire de su interior empieza a calentarse, haciendo que la presión aumente y el aire se expanda, inflando el globo poco a poco.

Únicamente con una bolsa hermética, detergente líquido y alcohol de 96º se puede crear una bolsa de frío casera, que además podrá aprovecharse luego para múltiples utilidades como lesiones o golpes en los que sea necesario aplicar frío o incluso con el simple objetivo de refrescar alguna zona.

Lo primero que debe hacerse es llenarse, parcialmente, la bolsa de congelado de detergente líquido. El siguiente paso es aplicar aproximadamente 250 mililitros de alcohol y agitar para mezclar bien. Es entonces cuando hay que liberar el aire de la bolsa. Por último se introduce en el congelador, y al día siguiente el líquido se ha convertido en una especie de gel frío que se amolda perfectamente a cualquier zona o superficie.

La bolsa de frío mantiene su textura de gel siempre, y esto se debe a que el alcohol tiene una temperatura de congelación muy baja (-110º aproximadamente), por lo que no importa que la bolsa pase mucho tiempo en el congelador ya que siempre mantendrá su textura de gel.

Los materiales que se requieren para realizar este experimento son una superficie de tela o algodón, hilo, líquido de mechero y alcohol de 96º. Para empezar el experimento, hay que hacer una bola bien comprimida con el material que se haya seleccionado, ya sea tela o algodón, y rodearla con el hilo lo más fuerte posible. Una vez se haya obtenido una bola compacta, se le aplica líquido de mechero y se sumerge totalmente en un recipiente lleno de alcohol. Entonces, la bola está preparada para ser prendida, con la peculiar característica de que puede sostenerse en las manos (teniendo cuidado y no dejándola en una posición estática) sin que llegue a quemar tal y como lo haría una bola ardiendo convencional. Esto se debe al efecto que ejerce el alcohol, que al mantener la bola empapada hace que el calor que desprende no sea tan intenso y, por lo tanto, no queme desde el principio.

Con dos botellas de plástico vacías (con su correspondiente tapón) y un congelador, es posible observar cómo afecta la presión del aire a la forma de estas botellas. Para ello, con dos botellas exactamente iguales, se introduce una en el congelador durante cinco minutos (con el tapón puesto) y la otra se mantiene fuera. Al sacar la que ha sido refrigerada, se puede observar que sus formas se han doblado y comprimido, teniendo un aspecto algo más pequeño en comparación con la botella que se ha quedado fuera.

Este efecto se basa en los movimientos de las moléculas: en la botella que se ha quedado fuera, las moléculas de dentro y las del ambiente están a la misma temperatura y, por lo tanto, ejercen la misma fuerza sobre el plástico. Pero en el caso de la botella del congelador, las moléculas de su interior están a una temperatura inferior que las del ambiente, por lo que ejercen una fuerza menor al chocar contra el plástico y éste acaba cediendo, viendo sus formas moldeadas.

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