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viernes, 3 de septiembre de 2010

El calor no quiere bajar

¿Qué vamos a hacer?
Comprobar cómo un cubito de hielo no se derrite aun cuando tenga muy próximo una fuente de calor como agua hirviendo o, incluso, una llama.
Material
o    2 tubos de ensayo
o    Fuente de calor
o    2 pinzas de madera.
o    Lastre (2 Piedrecitas)
o    Cubitos de hielo
o    Agua


Procedimiento
1º Introduciremos un cubito de hielo en el tubo de ensayo, con una piedrecita que impida que flote y lo mantenga en el fondo, luego agua.
 A continuación sujetando el tubo con unas pinzas de madera calentamos el agua del tubo de ensayo por su parte superior a unos centímetros de distancia del cubito. Lo inclinaremos ligeramente sobre la fuente de calor. Observaremos que al cabo de pocos minutos el agua hervirá, pero el cubito permanecerá en estado sólido.
2º Introducimos un cubito de hielo en  un tubo de ensayo ancho  con una piedra encima para impedir que flote; añadimos agua.
Calentamos  el tubo de ensayo por su parte inferior, observamos que el cubito se funde y el agua apenas se calienta


Explicación
El vidrio y el agua nos son buenos conductores del calor. En el caso del agua, como en el resto de los líquidos, el calor se transmite principalmente por convección, pero aquí se impide el movimiento de convección debido a que ya está en la parte superior del líquido la zona caliente del mismo. El título dado a esta experiencia es pretendidamente engañoso, pues no es que el calor no “baje”, sino que es el agua caliente –por su menor densidad que la fría- lo que permanece en la parte superior del tubo no “queriendo” bajar.
Este sencillo experimente sorprende bastante si se hace el experimento al revés: se  introduce el cubito y el agua en el tubo sin el lastre y se calienta por la parte inferior. De esta forma, el cubito tarda muy poco tiempo en fundirse y toda la masa de agua adopta una temperatura uniforme.