Sorprende a tus estudiantes con el globo que no explota

Publicado el 23 de Mayo de 2024 | Física y Química

En la vida cotidiana, a menudo encontramos situaciones en las que la capacidad calorífica juega un papel crucial, aunque puede pasar desapercibida.

¿Alguna vez te has preguntado por qué el agua de la piscina tiene su mayor temperatura agradable al atardecer? ¿Te has sorprendido al notar que el clima de las regiones costeras es más fresco en verano y más cálido en invierno que el de las regiones interiores? ¿Sabes por qué tu cantimplora logra mantener fresca el agua de su interior tanto tiempo?

Las respuestas a todas estas preguntas están relacionadas con el concepto de capacidad calorífica.

La capacidad calorífica, también conocida como calor específico, es una propiedad física que mide la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado Celsius (°C) o un grado Kelvin (K).

El agua tiene una capacidad calorífica excepcionalmente alta, lo que significa que puede absorber o liberar grandes cantidades de calor con relativamente pequeños cambios en su temperatura. Esta propiedad es la razón por la cual el agua de la piscina se calienta lentamente durante el día y alcanza su temperatura más agradable al atardecer, cuando ha acumulado suficiente energía solar. También es el motivo por el que los océanos y mares pueden liberar durante el invierno lentamente el calor que absorbieron durante el verano, moderando las temperaturas de las zonas costeras. Finalmente, el agua de tu cantimplora, con su alta capacidad calorífica, resiste los cambios rápidos de temperatura, manteniéndose fresca por más tiempo, aunque en este ejemplo también son muy importantes tanto el diseño como los materiales de la misma.

Aplicación en el aula

Para ayudar a que tus estudiantes se interesen por esta propiedad física, te proponemos un experimento sencillo y sorprendente que puedes llevar a cabo en clase con materiales sencillos. Para llevarlo a cabo tan solo necesitarás unos globos, agua, una vela y un mechero.

1. Llena un globo de aire hasta que tenga aproximadamente el tamaño de una naranja. Ata el globo.

2. Coloca la vela sobre una superficie estable y segura. Enciéndela utilizando el mechero.

3. Sostén el globo lleno de aire por la parte atada y acércalo a la llama de la vela hasta que entre en contacto con la llama y explote.

4. Llena un globo con agua hasta que tenga un tamaño parecido al del globo anterior. Ata el globo.

5. Sostén el globo lleno de agua por la parte atada y acerca lentamente el globo a la llama de la vela. Coloca la parte inferior del globo directamente sobre la llama.

6. Observa cómo la llama toca el globo y nota que, en lugar de explotar, el globo permanece intacto. Puedes mantener el globo sobre la llama por unos segundos para que los estudiantes vean claramente el efecto.

Esto ocurre debido a la alta capacidad calorífica del agua, que le permite absorber grandes cantidades de calor sin aumentar significativamente su temperatura. El agua dentro del globo absorbe el calor de la llama, distribuyéndolo y evitando que el material del globo se debilite y se rompa.

Esta experiencia nos invita a reflexionar sobre cómo algo tan común como el agua puede tener propiedades que permitan trucos casi mágicos. Este ejercicio se convierte en una puerta de entrada a la curiosidad, mostrando a los estudiantes que el conocimiento científico no solo explica el mundo, sino que también lo llena de situaciones inesperadas y sorprendentes descubrimientos.

Por Lucía García