Con esta experiencia se pueden trabajar los siguientes conceptos:
Dilatación térmica de materiales.
Coeficiente de dilatación térmica.
Volúmenes.
Posible CONSTRUCCIÓN del termómetro de alcohol
Para la construcción del termómetro de alcohol usaremos (Figura 1):
Una frasco de conservas de tamaño pequeño.
Una pajita de plástico de 5 mm de diámetro.
Una botella de alcohol de 96 grados
Pegamento o silicona para sellar
Jeringuilla con aguja
Otros materiales: Rotulador permanente, tinta para tampón o alimentario, regla.
Realizaremos un agujero en la tapa metálica del frasco por el que quepa la pajita (>5 mm). Aplicaremos el pegamento o la silicona en el agujero con la pajita metida para que, cuando seque, quede sellado y no pueda entrar aire al frasco (Figura 2). Llenaremos el frasco con una cantidad conocida de alcohol que no supere 1/3 de la capacidad del frasco. Añadiremos una o dos gotas de tinte al alcohol para darle color. Después de cerrar el frasco con la tapa con la pajita se procede a calibrar el termómetro. Conviene llevar la temperatura del alcohol a la máxima que pretendemos medir (Tmax) sumergiendo el frasco en agua a dicha temperatura y observaremos que el alcohol sube por la pajita. Cuando se haya estabilizado la temperatura y el alcohol deje de subir podemos añadir a través de la pajita algo más de alcohol para que alcance un nivel cercano al extremo superior de la pajita marcando con un rotulador una rayita que corresponde con Tmax. Después iremos bajando la temperatura del frasco sumergiéndolo en agua con temperaturas progresivamente más bajas hasta que el alcohol alcance un nivel cercano al extremo inferior visible de la pajita donde marcaremos otra rayita que corresponderá con Tmin. Con la regla podemos medir la distancia entre ambas rayitas y dibujar divisiones correspondientes a 2 grados, por ejemplo.
CONSEJOS Y TRUCOS:
La clave en este diseño es garantizar que no entra aire desde el exterior a dentro del frasco con alcohol.
Cuidado si el termómetro se ve expuesto a temperaturas superiores a Tmax porque puede llegar a derramarse el alcohol por la parte superior de la pajita.
Figura 1: Materiales.
Figura 2: Detalle del sellado del agujero por donde pasa la pajita)
Figura 3: Proceso de calibración del termómetro
Figura 4: Marcas indicando la altura del alcohol para temperaturas conocidas