LA TRANSFERENCIA DEL CALOR

Empezamos con el primer post de esta sección, y vamos a explicar si:

¿Cuando abrimos la ventana en invierno entra el frío o se va el calor?

Muchas veces escuchamos la expresión corre cierra la puerta que se escapa el gato. ¿Quién es el gato? el gato es el calor, por eso hay que cerrar siempre puertas y ventanas en invierno para que no se escape el calor. En cambio, en verano cerramos puertas y ventanas para que no entren moscas ¿no?

Con estas dos metáforas podemos hacer que nuestros alumnos, amigos, familiares, etc. recuerden que realmente lo que ocurre es que la transmisión de calor siempre se produce de los cuerpos o la materia más caliente a la más fría.

Y como experimento para que nuestros alumnos puedan entender perfectamente el concepto vamos a explicar como mediante la transferencia de energía en forma de calor podemos elaborar unos granizados riquísimos en tan solo 10 minutos y sin necesidad de nevera.

Para su elaboración sólo necesitaremos: Hielo, sal, bolsas con cierre, refresco de naranja, limón, cola… o de lo que más nos guste!

Ponemos hielo y sal en una bolsa y en otra más pequeña (tiene que llevar autocierre) el refresco elegido. Introducimos la bolsa con el refresco dentro de la bolsa que contiene el hielo y la sal y hacemos que en todo momento la bolsa que contiene el refresco esté en contacto con el hielo. Y a los 5 minutos podremos observar que nuestro refresco se ha congelado como podéis ver en la siguiente foto.

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Granizado de limón sin nevera

Recomendación: Uso de guantes o un paño de cocina para que no se nos queden heladas las manos.

Para explicar lo que ha ocurrido tenemos que tener en cuenta que tenemos tres sustancias dentro de la bolsa grande: agua salada, cubitos de hielo y en una bolsa aparte (sin contacto de los líquidos, pero dentro de la grande) el refresco elegido. Y aquí la explicación científica en dos niveles:

– Para los más peques de la casa: Cuando se añade la sal se observa que el cubito se empieza a deshacer rápidamente, la sal disuelve el hielo, por eso en invierno se echa sal a las carreteras y esta mezcla queda a temperatura más baja de 0ºC (punto de fusión del hielo). la temperatura se puede comprobar con un termómetro. Por otro lado, el refresco le ha dado todo su calor al hielo de manera que el se ha quedado tan frío como el cubito y el hielo se convierte en agua gracias al calor del refresco y a la sal.

– Para los menos peques: La sal (NaCl) rompe las moléculas de agua del cubito de hielo por lo que la sal disuelve el agua del cubito y esta disolución se encuentra a menos de 0ºC. Por lo que el cubito para deshacerse no puede recibir temperatura del agua salada, que sería el caso de un refresco en un vaso con el hielo. Por otro lado, el cubito de hielo se derrite debido a que se está produciendo una transferencia de calor desde el refresco hacia el cubito. El refresco queda congelado porque está continuamente cediendo calor para que el cubito se derrita más. Por eso el refresco se queda granizado, ya que cede mucho calor al cubito.

 

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