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Nuestro siguiente experimento os ayudará a comprender mediante una demostración visual la convección, una de las tres formas de trasmisión de la energía térmica.
Materiales necesarios
Materiales necesarios
2 Botellas de plástico
Colorante alimentario
1 Litro de agua
Fuente de calor
Trozo de papel
Experimentación
Experimentación
Para llevar a cabo este experimento primero hemos calentamos aproximadamente medio litro de agua y le hemos añadimos colorante alimentario del color preferido, que en nuestro caso ha sido rojo. Hemos incorporado el colorante hasta conseguir una mezcla homogénea que hemos vertido en una de las dos botellas y posteriormente llenado la otra con agua fría. Finalmente, con la ayuda de un pequeño papel, hemos juntado los cuellos de las dos botellas colocando en la posición superior la llenada con agua fría.
video-output-C7509CD8-358C-4DC7-91F9-3A470A50CEA1.mov Resultados
Resultados
Al juntar las dos botellas con aguas a diferentes temperaturas podemos observar como el agua caliente comienza a ascender por la botella de agua fría.
Tras unos minutos, se puede observar como el agua de las dos botellas es del mismo color y está a la misma temperatura.
GH010604.movGH010602.movSeguramente estos resultados eran previsibles para muchos de vosotros, parece obvio el hecho de que al juntar aguas a diferentes temperaturas estas siempre se mezclan, ¿ o no ? Para resolver esta incógnita hemos decidido repetir el mismo experimento con una pequeña modificación: esta vez, la botella que estaría en la posición inferior sería la del agua fría.
En este segundo experimento hemos podido observar como esta vez las aguas no se juntan, manteniendose en sus botellas originales.
GH010607.movConclusiones
Conclusiones
Aunque los dos experimentos den resultados contrarios, ambos son causados por la misma razón : la convección.
En el primer experimento, el agua caliente al estar a una mayor temperatura tiene una menor densidad por lo que asciende atravesando el agua fría, simultáneamente este proceso provoca que el agua caliente transmita calor que el agua fría absorbe, consiguiendo así el equilibrio térmico, o lo que es lo mismo, que ambas aguas estén a la misma temperatura.
Sin embargo, en el segundo experimento el agua caliente permanece en la botella de arriba debido a su inferior densidad mientras que el agua fría permanece debajo al poseer una densidad mayor, por lo que no se mezclan.
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