154 Lluvia ácida

Para realizar nuestro experimento necesitamos una figura de escayola, vinagre, un par de vasos y un hilo de algodón.

Llenamos los dos vasos con vinagre y colocamos la figura de escayola entre los dos vasos. Luego metemos dos o tres hilos en los vasos de manera que los hilos queden colgando entre los vasos justo encima de la figura de escayola. Vemos que el vinagre cae gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se puede apreciar el daño sobre la superficie de la figura de escayola.

Explicación
En circunstancias normales la lluvia es ligeramente ácida, con un pH próximo a 6. Algunos contaminantes de la atmósfera en presencia de agua forman ácido sulfúrico y ácido nítrico que precipitan a la tierra formando la lluvia ácida.

Por su carácter corrosivo la lluvia ácida produce importantes daños en los ecosistemas, ataca los monumentos construidos con piedra, corroe las infraestructuras metálicas, etc . . .

En nuestro experimento simularemos la lluvia ácida dejando caer el vinagre gota a gota sobre la figura de escayola. En un par de días se aprecia perfectamente el daño producido en la superficie de la figura sometida a la acción del ácido acético que contiene el vinagre.

153 Arreglar una pelota de ping pong

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pelota de ping pong y una taza con agua caliente.

Primero presionamos con los dedos la pelota para deformarla un poco (no apretar mucho o se romperá). Luego metemos la pelota abollada en un recipiente con agua caliente y movemos la pelota con una cuchara de madera.

Vemos que en unos segundos la pelota recupera la forma original.

Explicación.
Colocando la pelota abollada en la superficie del agua se calienta el aire atrapado en el interior de la pelota de ping pong. Según la teoría cinética de los gases, el aumento de temperatura del aire atrapado en la pelota produce un aumento de la presión interna. Finalmente, la presión interna hace que la pelota recupere su forma original. No obstante, es complicado obtener una esfera perfecta.

152 Machacar, triturar y reducir a polvo

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de mármol, un vaso de plástico y vinagre.

En primer lugar ponemos algo de vinagre en el vaso de plástico y dejamos caer un trozo de mármol. Puede verse que pasados unos segundos se forman algunas burbujas sobre la superficie del mármol. Lentamente las burbujas se desprenden de la superficie del trozo de mármol y suben a la superficie.

Luego repetimos el experimento pero antes de dejar caer el trozo de mármol en el vinagre lo trituramos con ayuda de un mortero. En este caso podemos ver que se produce una cantidad mayor de burbujas que ascienden rápidamente a la superficie.

Por último, trituramos el mármol hasta reducirlo a polvo. En este caso, al dejar caer el mármol sobre el vinagre, se forman burbujas instantáneamente.

Explicación
El vinagre y el mármol reaccionan liberando dióxido de carbono. Las burbujas del gas se forman sobre la superficie del sólido (mármol) y ascienden a la superficie del vinagre.
La velocidad de la reacción depende de la superficie de contacto entre el vinagre y el mármol. Al triturar un trozo de mármol aumenta la superficie de contacto y la velocidad de reacción es claramente mayor.

Con algo de paciencia es posible reducir a polvo el trozo de mármol. En este caso la superficie de contacto es mucho mayor y la velocidad de la reacción aumenta considerablemente.

151 Curiosa columna de aceite

Para realizar nuestro experimento necesitamos un vaso, un tubito de plástico transparente, agua y aceite.

Llenamos el vaso con agua y metemos el tubito en el vaso de manera que una parte sobresalga de la superficie del agua. Se pueden utilizar unos palitos para mantener el tubo verticalmente.

Si dejamos caer agua en el interior del tubito de plástico siempre se alcanzará la misma altura en el vaso y en el tubito de plástico.

Si se vierte aceite dentro del tubito, se observa que el aceite desaloja el agua del tubo. Se puede llenar el tubo completamente de aceite. Fijándonos en los niveles vemos que la columna de aceite alcanza una altura mayor que el agua.

Explicación
Una columna de aceite pesa menos que una columna de agua del mismo volumen ya que el aceite es menos denso. Por este motivo al llenar el tubito con aceite alcanza una altura mayor. De esta forma se mantiene el equilibrio entre el agua fuera del tubito y el aceite dentro del tubo.

150 Tres velas y un misterio

Para realizar nuestro experimento necesitamos un frasco de cristal grande con tapadera, tres velas pequeñas de alturas diferentes y un mechero.

Al quemar una vela en un recipiente cerrado la combustión consume el oxígeno del recipiente y la vela termina apagándose.

¿Qué sucede si repetimos el experimento con tres velas de diferentes alturas? ¿En qué orden se apagarán las velas?

Si realizamos el experimento podemos ver que primero se apaga la vela de mayor altura, luego la vela intermedia y, finalmente, la vela pequeña.

Explicación
La combustión de las velas consume oxígeno y produce dióxido de carbono y vapor de agua. El dióxido de carbono es más denso que el aire pero las corrientes de convección se encargan de acumular el dióxido de carbono en la parte superior del recipiente, desplazando el oxígeno a la parte inferior. Por este motivo primero se apaga la vela de mayor altura, luego la intermedia y, finalmente, se apagará la vela de menor tamaño.

149 Egoísta, acaparador

Para realizar nuestro experimento necesitamos un par de globos y un tubito de plástico rígido.

En nuestro experimento inflamos los dos globos con volúmenes muy desiguales y los ponemos en contacto mediante el tubito de plástico. Para unir los globos al tubito sin que se salga el aire se retuerce la boca del globo y luego se encaja la boca del globo en uno de los extremos del tubo. El tubito de plástico tiene que tener el tamaño adecuado para evitar que escape el aire.

¿Qué sucede al poner en contacto los dos globos?
El aire pasa del globo con menor volumen al globo con mayor volumen


Explicación
Al soplar un globo introducimos aire, aumenta la presión interna y el globo se infla aumentando de tamaño. En la superficie del globo aparece una fuerza (tensión superficial) que se opone al aumento de volumen.

Al inflar el globo se pueden distinguir dos etapas:
1 En primer lugar soplamos en el globo llenándolo de aire sin que se infle. La presión interna aumenta poco a poco pero la tensión superficial impide inflar el globo.
2 Si seguimos soplando conseguiremos inflar el globo. Ahora, superado el esfuerzo inicial, es más fácil inflar el globo. La tensión superficial y la presión interna disminuyen al aumentar el tamaño del globo.

Por lo tanto, al poner en contacto los dos globos con diferentes volúmenes el aire pasa del globo pequeño (con mayor presión interna) al globo grande (con menor presión interna) para igualar las presiones de los dos globos.