1) Construye un termómetro: los gases se expanden al calentarlos

Este experimento introduce la idea de que el calor expande los gases. Los alumnos fabricarán su propio termómetro basado en este principio.

Nota de seguridad: los profesores se encargarán de los pasos en los que haya que utilizar tijeras.

Materiales

Para cada grupo:

• Una botella de plástico rígida con tapón
• Plastilina o arcilla de modelar^®
• Una paja para beber transparente
• Tijeras
• Colorante alimentario (opcional)
• Agua del grifo

Procedimiento

Termómetro casero Imagen cortesía de Andrew Brown

Haz un agujero con las tijeras en el centro del tapón de la botella que sea suficiente para que quepa la paja. Llena la botella hasta la mitad con agua. Añade unas gotas de colorante y mezcla bien. Enrosca el tapón, introduce la paja hasta que se sumerja en el agua pero asegúrate de que no toque el fondo de la botella. Usa plastilina para sellar el orificio y fijar la paja al tapón. El sellado no debe permitir la entrada o salida de aire. Coloca una mano en la parte superior de la botella, ¿Qué le sucede al líquido de la paja y por qué?

¿Qué ha sucedido?

El calor de tu mano calienta el aire del interior de la botella. El calor se expande y empuja al agua, haciendo que suba el nivel en la paja.

Preguntas para los alumnos ¿El agua, ha subido por el calor o por la presión que has ejercido con tus manos? ¿Cómo se puede comprobar experimentalmente? Respuestas: la botella es rígida y, suponiendo que no se ha deformado, el líquido sube por la paja debido al calor, no a la presión. Puedes comprobarlo poniendo las manos muy cerca de la botella, sin llegar a tocarla y ver cómo sube el líquido por la paja.

Antiguo termómetro de mercurio. El líquido en un termómetro se expande al calentarlo haciendo que suba por el estrecho tubo de cristal. El termómetro del experimento 1 funciona por la expansión del gas, no la del líquido. Imagen cortesía de Andres Rueda; origen de la imagen: Flickr