Contenido

• Presión del aire
• Expansión y contracción del aire
• Mezcla de agua fría y caliente
• Frentes fríos y calientes

Los proyectos de ciencia sobre cómo el agua fría o caliente afecta un globo permiten a los estudiantes explorar los conceptos de densidad de materia, presión del aire y tensión superficial. Cuando un globo se expone al calor o al frío, el gas de su interior se expande o contrae. El cambio en el tamaño del globo es una explicación visual del cambio en la presión del aire. Agregar agua fría o caliente a un experimento también permite a los estudiantes explorar las propiedades de los líquidos.

Presión del aire

Investigue la presión del aire en un experimento sencillo con un globo, una botella y un recipiente con agua caliente. Infle el globo, pero no lo ate. Estírelo sobre la boca de una botella vacía. Coloque la botella en el recipiente con el agua caliente. Deje este experimento por unos momentos y luego vuelva a observar el tamaño del globo. Tenga en cuenta que el gas caliente dentro de la botella se ha movido hacia el globo, haciéndolo más cálido. Observe cómo las moléculas de gas calentadas se repelen entre sí, lo que obliga al globo a expandirse.

Expansión y contracción del aire

Mide los cambios en el tamaño de un globo cuando se expone a ambientes fríos o calientes. Une tres globos idénticos, un termómetro y una cinta métrica. Infla los globos. Mide la temperatura ambiente y la circunferencia de los globos. Tenga en cuenta que el agua puede volverse sólida o gaseosa según la temperatura. Use una ducha en un baño pequeño y coloque los tres globos en el aire caliente. Espere unos 10 minutos hasta que note que los globos se han expandido. Mide tus circunferencias. Vuelva a poner los globos a temperatura ambiente, lo que debería tardar unos 20 minutos. Mide la temperatura en una caja de hielo. Coloca los globos en el aire frío. Espere 10 min, retire los globos y mida sus circunferencias. Considere cómo el aire caliente ocupa más espacio que el aire frío, contando los cambios de tamaño del globo cuando se coloca en ambientes con temperaturas variables.

Mezcla de agua fría y caliente

Investiga qué le sucede a un globo cuando se mezclan agua fría y caliente. Une dos frascos finos y una cartulina plástica que se pueda colocar entre ellos, evitando que se mezclen sus contenidos. Pon agua caliente en uno de los frascos y agua fría en otro. Coloque la tarjeta sobre la que contiene agua caliente y déle la vuelta a la que tiene agua fría, luego retire la tarjeta. Coloque un globo en la boca de la jarra de agua fría. Mide tu circunferencia cuando alcances el diámetro máximo. Repita el experimento, sin embargo, invierta la jarra de agua fría sobre la jarra de agua caliente. Nótese la diferencia en el tamaño de los dos globos, a pesar de utilizar la misma cantidad de agua fría y caliente. Explica cómo un cambio en el proceso hace que la temperatura en la superficie del agua varíe, afectando el tamaño del globo.

Frentes fríos y calientes

Use globos de agua fría y caliente para explorar los eventos climáticos, como cuando un frente caliente se encuentra con un frente frío. Agrega dos frascos y colorante para alimentos. Ponga agua caliente en un frasco y agua fría en el otro. Use colorante para alimentos para identificar los frascos y luego combine su contenido en un tazón. Observe y registre cómo se mezcla el mismo líquido a diferentes temperaturas. Toma dos globos. Llene uno con agua fría y el otro con agua caliente. Llena una bañera con agua caliente y coloca los dos globos en ella. Observa cómo se mueven. Date cuenta de que se repelen como el aceite y el agua. Considere que el globo de agua fría se hunde debido a su mayor densidad.