188 Volcán submarino

Para realizar nuestro experimento necesitamos agua, colorante, un frasco de cristal pequeño con tapadera y un frasco de cristal grande.

En primer lugar hacemos un agujero en el centro de la tapadera del frasco pequeño. Luego llenamos el frasco con agua caliente y añadimos el colorante (por ejemplo un poco de tinta roja). Por último, llenamos el frasco de cristal grande con agua y metemos el frasco pequeño.
En unos segundos vemos que el agua coloreada sale del frasco pequeño y sube a la superficie.

Explicación
La convección es una forma de transferencia de calor propia de los fluidos. En nuestro caso, el agua caliente del frasco pequeño es menos densa que el agua del frasco grande que se encuentra a menor temperatura. Por este motivo, el agua coloreada menos densa sube a la superficie desplazando el agua que se encuentra en la superficie

177 Conductividad térmica de los metales

Para realizar nuestro experimento necesitamos una vela, unas bolitas de cera, unos tapones de corcho, una aguja metálica (de las de hacer punto) y un alambre de cobre de igual longitud y grosor.

La aguja y el alambre se sostienen horizontalmente con los tapones de corcho. Luego pegamos unas bolitas de cera sobre el alambre de cobre y sobre la aguja de hierro dejando una separación pequeña entre las bolitas.

Calentando con una vela los extremos libres de los alambres vemos que el calor transmitido por los metales va fundiendo la cera y las bolitas caen poco a poco. Pero las bolitas de cera del alambre de cobre caen antes que las bolitas de la aguja de hierro por ser la conductividad térmica del cobre mayor que la del hierro.

165 Espiral de papel en rotación

Para realizar nuestro experimento necesitamos un folio, una regla, un lápiz, un compás, unas tijeras, una vela y un trozo de hilo.

En primer lugar, dibujamos una espiral de papel sobre el folio. Luego recortamos la figura y la colgamos de un hilo. Por último, ponemos debajo de la espiral la llama de una vela. En unos segundos la espiral gira sobre su eje vertical.

Explicación
El aire que rodea a la llama de la vela se calienta. Dicho aire caliente, menos denso que el aire que le rodea, asciende y genera una corriente ascendente de aire caliente que hace que la espiral de papel rote alrededor de su eje vertical. El proceso se detiene cuando se apaga la vela.

123 El Ave Fénix

Para realizar nuestro experimento necesitamos una bolsita de te y un mechero.


En primer lugar retiramos el hilo de la bolsita y sacamos el contenido de la misma. Luego estiramos la bolsita con los dedos y le damos forma de tubo.
Por último colocamos la bolsita verticalmente sobre una mesa y pegamos fuego en la parte superior.
La bolsita se quema y queda reducida a cenizas en pocos segundos. Pero entonces se eleva y alcanza una altura considerable.

Explicación
Entre las cenizas de la bolsa quemada queda atrapado aire caliente que asciende gracias a las corrientes de convección.

112 Era una fría noche de invierno . . .

Para realizar nuestro experimento necesitamos una noche fría de invierno, una habitación con calefacción, una vela y una ventana.

Con la ventana abierta unos centímetros acercamos la vela encendida a la parte de abajo y luego a la parte de arriba de la ventana. En el primer caso la llama de la vela se inclina hacia el interior de la habitación y en el segundo caso se inclina hacia el exterior.

ExplicaciónLa inclinación de la llama de la vela nos indica el sentido de la circulación del aire en la habitación: el aire caliente asciende y el aire frío desciende ocupando el sitio dejado por el aire caliente que asciende.

Al abrir la ventana el aire caliente escapa de la habitación por la parte de arriba de la ventana (la llama de la vela se inclina hacia el exterior) y el aire frío del exterior entra en la habitación por la parte inferior de la ventana (la llama se inclina hacia el interior de la habitación)

68 Fuerza vital

Para realizar este experimento coge un trocito de papel (mejor cuadrado) y dóblalo por sus líneas medias. El punto de corte, el centro del cuadrado, es el centro de gravedad.
Si se deja el papel sobre la punta de una aguja, de forma que el centro de gravedad del papel coincida con la punta de la aguja, el papel permanecerá en equilibrio sin caer. Si soplamos (no muy fuerte) el papel girará sin caer.


A continuación, aproximamos con cuidado una mano a la hoja de papel sin tocarla. La mano se coloca verticalmente con los dedos doblados hacia el papel.

En unos segundos el papel empieza a dar vueltas. El papel gira siempre en la misma dirección, desde la palma de la mano hacia los dedos. Si alejamos la mano el papel se para.


Este giro misterioso hizo pensar a algunos, allá por el siglo XIX, que nuestro cuerpo posee ciertas propiedades sobrenaturales. Algunos creían que el cuerpo humano emitía una fuerza misteriosa.

La explicación del fenómeno es bien sencilla. Nuestra mano calienta el aire que al elevarse presiona sobre el papel y hace que gire. Son las corrientes de convección (producidas por el aire caliente), el equilibrio inestable y la forma del papel los responsables del misterioso fenómeno.

Los extremos de los dedos están siempre más fríos que la palma de la mano. Esto hace que la corriente de aire ascendente en la palma de la mano sea mas intensa y empuje el papel con más fuerza que cerca de la punta de los dedos. Por esto el giro se produce siempre desde la palma del papel hacia los dedos.

36 Calor humano

Material:

1. Un bote de cristal con tapa.
2. Una cañita de refresco.
3. Un clavo y un martillo.
4. Pegamento y cinta aislante.
5. Agua con colorante (opcional)


Montaje:

1. Con el clavo y el martillo realizamos un agujero en la tapa del bote de cristal. Cuidado con el martillo.
2. Metemos la cañita tal como vemos en la imagen.
3. Llenamos de agua el tarro (unos dos cm) y colocamos la tapa. Es importante que no entre aire en el tarro. Ponemos pegamento en la unión de la cañita con el agujero de la tapa y, si es necesario, podemos sellar la tapa del bote con cinta aislante.
4. Rodeamos el bote con nuestras manos.

Vemos que sube agua por la cañita.


Explicación:

La temperatura de nuestro cuerpo es superior a la temperatura del frasco de cristal.
Al rodear el bote con nuestras manos, suministramos energía al frasco de cristal y aumenta la temperatura del aire en el interior del frasco. Dicho aumento de temperatura produce un aumento de la presión en el interior del frasco que empuja el líquido que sube por la cañita.
Si abrimos la tapadera del frasco, la presión en el interior recupera su valor original y el líquido que sube por la cañita cae al frasco.