14. Presión del aire y cambio de temperatura

En el siguiente experimento veremos como influye la temperatura en la presión del aire.

Materiales:
- dos botellas de plástico, con el tapón.
- Un congelador.

Procedimiento: 
1. Cogemos una botella, cerrada y la colocamos dentro del congelador durante cinco minutos.
2. Dejamos la otra botella cerrada encima de la mesa (para poderla comparar con la que hemos metido en el congelador.

Explicación:
Si comparamos la botella que estaba dentro del congelador con la que estaba fuera, veremos que se ha chafado.

Esto se debe a que al enfriarse el aire de dentro de la botella, las moléculas de ese aire se movían más despacio. Esto hace que choquen con menos fuerza sobre la superficie interna de la botella y que hagan menos presión. Pero la presión de fuera continua siendo la misma que en un principio, porque aunque haga frío dentro del congelador, entra aire, y aunque vayan más lentas las partículas por el frío, al haber más partícula, entre todas hacen que la presión sea la misma.

Cuando sacamos la botella del congelador, poco a poco el aire de dentro de la botella se calienta (para llegar a la temperatura ambiente). Al calentarse, las partículas van más rápido, chocan con más fuerza y vuelven a hacer presión desde el interior de la botella, y por eso la botella vuelve a "expandirse".

12. Convección del agua

¿porqué hay corrientes marinas?

Materiales:

- Dos vasos.

- Agua fría.

- Agua caliente.

- Lámina de plástico.

- Un barreño.

- Colorante alimentario líquido.

Procedimiento:

1. Llenamos los dos vasos al máximo, uno con agua fría y otro con agua caliente.

2. Ponemos colorante en el agua caliente.

3. Colocamos la lámina de plástico encima del recipiente de agua fría, y lo giramos con cuidado (esto lo hicimos en otro experimento).

4. Apoyamos el vaso de agua fría, que hemos girado, encima del vaso de agua caliente, de manera que coincidan los dos vasos.

5. Retiramos la lámina de plástico un poco, para que queden los dos vasos comunicados.

Después podemos volver a realizar el experimento poniendo el vaso de agua caliente arriba, para ver la diferencia.

Explicación:

Cuando tenemos el vaso de agua caliente abajo y el de agua fría arriba, vemos como el agua caliente sube, porque como esta teñida de colorante vemos el color verde subir hacia el vaso de arriba. Esto se debe a la diferente densidad entre el agua caliente y el agua fría.

Al calentar el agua y aumentar su temperatura, las partículas se mueven más rápido y dejan más espacio entre ellas. Por esto el agua tiene menos densidad (en el mismo volumen habrán menos partículas porque están mas separadas). Al ser menos densa, el agua caliente tiende a subir.

Por el contrario, el agua fría tiene las partículas más juntas, es más densa y tiende a bajar.

Debido a esto, se generan las corrientes marinas en los grandes mares y océanos.

Si realizamos el experimento al revés, y colocamos el vaso frío debajo y el caliente arriba, al comunicar los dos vasos vemos como no sucede nada, y el agua caliente se queda arriba (porque no baja colorante al vaso inferior). Esto es lo que cabría esperar después de la explicación anterior: como el agua caliente está arriba y es menos densa, no se mueve; y la fría es más densa y ya está abajo.