01. L'aria ha un peso?
Come mai l’esperienza dà spesso un risultato positivo? In molti casi può succedere che l’insegnante disponga le cose, magari anche inconsciamente, in modo da spostare i risultati a proprio vantaggio: basta, con una bilancia costruita artigianalmente, spostare anche minimamente il punto in cui il palloncino viene appeso. Se invece il palloncino viene gonfiato a bocca, e non nel modo corretto, con una pompa, un sensibile aumento di peso è dovuto alla condensazione, all’interno del palloncino, dell’umidità contenuta nell’aria espirata. In ogni caso non si vuole levare tutto il significato all’esperienza della pesata, ma solo ridurla a una posizione di sostanziale rafforzamento di altre esperienze fondate su principi differenti."
Se non si vuole "barare" a volte ci si arrampica un po' sugli specchi.. Dal sito Bimbi felici a casa:"Avendo usato palloncini piuttosto piccoli, il risultato da noi ottenuto non è stato visivamente molto netto. Per sperimentare la nostra "bilancia", abbiamo allora confrontato un palloncino pieno d'aria con uno pieno d'acqua.”
Dall'articolo di Pierluigi Riani: "Esperienze di laboratorio per lo studio delle sostanze gassose nella scuola media inferiore", La Chimica nella Scuola, 1998, 20 (4), 126-129.
"Andando a leggere i testi di scienze per la scuola media, il dato che balza subito agli occhi è il seguente: la strada sperimentale di gran lunga più seguita per arrivare a dimostrare la "materialità" dello stato gassoso è quella della pesata. Si procede in genere con i normali palloncini di gomma: si pesa dapprima un palloncino sgonfio, poi lo si pesa gonfio e si constata che il peso è aumentato, l’aumento essendo quindi dovuto al peso dell’aria."
"Francamente è difficile concordare con questa impostazione: per avere un risultato effettivo, infatti, la pesata deve essere dì alta precisione, e come ben sappiamo difficilmente le bilance in dotazione alle scuole medie possono arrivare oltre la precisione del grammo. Il docente che al riguardo nutra dei dubbi può eseguire qualche semplice calcolo:
– Nella pesata eseguita non si valuta tutto il peso del gas, in quanto la spinta idrostatica ne neutralizza la maggior parte;
– Se, tanto per dare alcune cifre, pesiamo un palloncino del volume di 2 dm3, il peso registrato sarà pari al peso dell’aria contenuta nel palloncino diminuito del peso di un volume di aria pari a quello del palloncino stesso;
– Il risultato non è nullo in quanto l’aria nel palloncino è leggermente compressa. Possiamo valutare la pressione interna nel palloncino a 1,01 – 1,02 atm;
– Il peso valutato è quindi quello di 2 dm3 di aria alla pressione massima (valore largamente approssimato per eccesso) di 0,02 atm; calcolando un peso molecolare medio di 30, si tratta all’incirca di 0,06 g.
Suggerimento per i colleghi della secondaria sup.: misura della densità dell'aria, con bilancia, bottiglia con valvola (da bicicletta), pompa (da bicicletta).
2. Quello che gli insegnanti sanno
Lab2. L'aria si vede?