En esta experiencia estudiaremos una de las propiedades más características del agua, como es el hecho de que aumenta de volumen al congelar, y lo aplicaremos al entendimiento del incremento del nivel del mar a causa del calentamiento global.

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Cesta de materiales

Presiona en los puntos interactivos de la imagen.

Manos a la obra

Paso 1

 

Inicialmente, se estudiará qué le ocurre al agua al congelar. Para eso:

• Se llena por completo el recipiente de plástico con agua del grifo (también se puede emplear agua mineral) y se cierra.
• Se introduce en el congelador durante 12 horas (idealmente, en el interior de una bandeja de plástico).
• Pasado ese tiempo, se retira del congelador y se observa el resultado.

 Paso 2

 

Posteriormente, se estudiará qué ocurre cuando se derrite el hielo continental y el hielo oceánico a causa del calentamiento global. Para eso:

• Se llena de agua la bandeja de hielo y se introduce en el congelador.

Paso 3

 

• Se coloca un poco de plastilina en un extremo del recipiente de vidrio (también puede ser de plástico, siempre que sea transparente), simulando un litoral. Debe de quedar de forma similar a como se muestra en la imagen:

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Paso 4

 

• Se añade agua hasta un cierto nivel, y se marca con un rotulador o con un papel.
• A continuación, se colocan sobre la plastilina tres piedras de hielo, se tapa el recipiente (se puede emplear una tapa o papel film) y se deja en reposo hasta que termine de fundir el hielo.
• Se registra el nivel final del agua.

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Paso 5

 

• Se repite el proceso, pero, en este caso, las piedras de hielo se colocan directamente en el agua, no sobre la plastilina.

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Paso 6

 

• Se analizan los resultados obtenidos.

Tips docentes

CONSEJOS TÉCNICOS Y METODOLÓGICOS

En este experimento, se tendrán en cuenta los siguientes puntos:

a) Para demostrar, inicialmente, que el agua aumenta de volumen al congelar, deberemos de utilizar un bote de vidrio o, en su caso, de plástico. De emplear un bote de plástico, tendrá que ser relativamente duro para que las paredes del recipiente no cedan y el efecto sea más visual.

b) En este punto (punto 2 del apartado 'Manos a la obra'), le podremos pedir al alumnado que intente anticipar el resultado del experimento. Podremos guiar la actividad lanzando cuestiones como las siguientes: ¿por qué el hielo flota en el agua? ¿Qué tiene esto que ver con la densidad? ¿Por qué el hielo es menos denso que el agua? ¿Ocupará más espacio 1 kg de hielo o 1 kg de agua líquida?

c) En el punto 5 y en el punto 6, podremos pedirle al alumnado que elabore una hipótesis de qué ocurrirá con el nivel del agua. ¿Subirá o permanecerá constante?

d) Si la plastilina pasa mucho tiempo en contacto con el agua, finalizará por languidecer, desluciendo los resultados del experimento.

e) El recipiente se tapa para que no se pierda agua por evaporación, haciendo, así, que el nivel inicial y final, en el punto 6, coincida exactamente.

ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS

Si el experimento se realiza correctamente, se observará lo siguiente:

a) El frasco lleno de agua y almacenado en el congelador explota o rompe debido al incremento de tamaño del hielo con respecto al agua. Es aconsejable introducir el bote lleno de agua en el interior de una bandeja, a fin de facilitar la limpieza posterior, en caso de rotura.

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b) Al derretirse el hielo incrustado en la plastilina (punto 5), el nivel del agua aumenta. Esto se debe a que estamos añadiendo más agua a la que inicialmente medimos. Es lo que ocurre cuando se derriten grandes masas de hielo continental, que son las que provocan el incremento del nivel del mar a consecuencia del calentamiento global.

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c) Cuando se derrite el hielo que colocamos flotando directamente sobre el agua (punto 6), el nivel del agua no se incrementa, sino que permanece constante. Esto se debe a que todo el volumen que ocupa el hielo coincide, exactamente, con el volumen de agua líquida obtenida cuando el hielo se derrite por completo.

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