Experimentos con Niños. Hielo


Zomblins hieloErase una vez una tribu de zomblins que estaba buscando un lugar donde vivir. En su búsqueda encontraron una piedra mágica, tenía dos poderes: enfriar y dar agua. La llamaron "hielo". La piedra era una gran hallazgo ya que se aproximaba el verano y entre el calor y tener que ir hasta el río para conseguir agua los zomblins andaban un poco hartos. Decidieron construir entorno a la piedra mágica su casa. Se felicitaron a sí mismos por tan buena  idea poniéndose manos a la obra.

La nueva casa era magnifica, fresquita y con agua constante para beber, cocinar y refrescarse. Pero al poco sucedió una tragedia. Un desaprensivo ladrón destruyó la casa y les robó la piedra mágica dejando sólo un charco de agua.

Todavía están buscando al malvado ladrón, aunque algo me dice que no van a conseguir encontrarlo.

Probablemente uno de los objetos que nos sorprende de la naturaleza es el Hielo. Siempre ha dado mucho juego para experimentar con él. Hacer charcos, derretirlo en la boca, sostenerlo hasta que duelen las manos, pegarlo a los dedos, … es algo que está a la orden del día en verano.

Hace unas semanas tuvimos que hacer unas fotos (o vídeos) de un experimento para entregar en clase de science de primero de primaria y se nos ocurrió una idea precisamente con hielo.

El objetivo era demostrar la fusión del hielo y su paso a agua. Así que montamos una casita de zomblins, unos simpáticos monstruitos, en la que que uno de los pilares fuese un cubito de hielo. A medida que el hielo se derritiera era de esperar que la casa se desplomase.

 

 

Los materiales de construcción de este experimento son:

  • Cubito de hielo, más o menos cuadrado.
  • Piezas de juego de construcción
  • Lamina de plástico (en mi caso las piezas eran de madera y no quería que se mojasen)
  • Zomblis o muñecos que sufran la catástrofe.
  • Lugar soleado

 

El experimento:

  • Construimos en un lugar soleado una casita usando el hielo. Uno de los pilares que sostenga la casa debe ser el hielo. Aquí hay que tener varias precauciones, si el suelo es muy liso en cuanto el hielo empiece a derretirse se deslizará y será muy difícil terminar la construcción, así que mejor construir sobre un suelo poroso que agarre un poco. También será conveniente darle un poco de forma al hielo para que sus superficies sean lisas y se puedan apoyar sobre él otras piezas, eso se consigue frotando el hielo sobre el suelo y lijando su superficie.
  • Una vez hayamos conseguido construir la casita sólo nos queda esperar y ver los resultados.

 

Cosas interesantes sobre el hielo y los cambios de estado.

  • En general los cuerpos se pueden encontrar en distintas fases o estados de agregación: Sólido (hielo), líquido (agua) y gaseoso (vapor). Principalmente el estado en el que se encuentra un cuerpo depende de la presión, la temperatura y su propia naturaleza. Así, por ejemplo, a temperatura ambiente tenemos al agua líquida, el hierro sólido y el oxígeno gaseoso.
  • Los puntos de cambio de fase son a una temperatura fija y hace falta darles, o quitarles, energía a los cuerpos para que cambien de estado. Por eso el hielo, que funde a 0 grados, puede pasarse un rato largo sólido y enfriando al resto de cuerpos a su alrededor. El resto de cuerpos, los botellines de cerveza/helados, tienen que ceder parte de su energía, y bajar su temperatura, para conseguir que el hielo pase de 0 grados sólido a 0 grados líquido.
  • Hay determinados elementos que alteran esto (la temperatura de cambio de fase y la energía que hay que proporcionar para que se produzca el cambio). Por eso se añade sal al hielo en las carreteras, pq se derrite a menos temperatura y más fácilmente. También por eso se hacen las salmueras para enfriar rápidamente la cerveza o se le echa sal al agua a punto de hervir para provocar que hierva más violentamente al hacer la pasta.
  • La temperatura de cambio de fase también depende de la presión. Por eso se usan las ollas a presión que consiguen que el agua se evapore a mayor temperatura y cocina más rápidamente los alimentos. También por eso si quieres hacer pasta en el Everest necesitas una olla a presión, con la presión tan baja que hay en lo alto de las montañas el agua se evapora muy pronto y no cuece la pasta.
  • Generalmente la forma sólida es más compacta que la líquida y ésta que la gaseosa. Pero esto no es así en el agua, en la que el hielo ocupa más espacio que el agua líquida. Todos lo hemos experimentado rompiendo algún bote/lata/botella en el congelador. Puede parecer una tontería, pero es lo que hace que los ríos y mares no se congelen.  Resulta que cuando la temperatura baja mucho, y a medida que se crea una capa de hielo en la superficie de un río, en vez de descender al fondo y enfriar a su paso el resto del líquido éste flota y se queda en la superficie. La capa de hielo que se crea aisla el agua líquida del aire helado, con lo que cuesta muchísimo más congelar la masa de agua. También por eso flotan los Icebergs, puesto que el hielo ocupa más espacio que el agua. Así al pesar menos el mismo volumen de hielo que el de agua éste flota y asoma una parte.

 

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