En algún momento de tu educación primaria, probablemente hayas oído hablar de la regla básica de que sube el aire caliente. Esto es fácil de recordar, pero la razón puede que no lo sea. El aire caliente se eleva debido a la expansión térmica, cuyos principios pueden probarse mediante una serie de experimentos sencillos. Los experimentos de expansión térmica son adecuados para niños, aunque los experimentos que usan fuego u otras fuentes de calor solo deben realizarse bajo la supervisión de un padre, maestro u otro adulto de confianza.
Moléculas Danzantes
La temperatura se crea a través del "baile" de átomos y moléculas. Cuando se exponen a la energía que proporciona el calor, se agitan y se mueven, ocupando más espacio que si estuvieran quietos. Esto se puede probar aplicando calor debajo de un globo de aire caliente en miniatura o un paracaídas. Cuando las moléculas del aire se esparcen y bailan de esta manera, el aire se vuelve más liviano y asciende. Así es como podemos decir que las moléculas se agitan cuando se calientan.
Anillo y bola
El aire no es lo único que se expande cuando se calienta. Los metales también experimentan expansión térmica. Para este experimento, tendrá que comprar un aparato de bolas y anillos. El kit incluye dos mangos con forma de destornillador. Al final de uno hay una bola de metal. En el extremo del otro hay un anillo a través del cual la bola apenas cabe. Este aparato está disponible en tiendas científicas y en línea. Inserta la bola a través del anillo. Muévalo hacia adelante y hacia atrás para mostrar que la bola entra y sale fácilmente del hoyo. Inserta la bola una vez más y caliéntala con una vela o mechero. Una vez que esté caliente, intente sacarlo del anillo. Verá que la bola se ha expandido y no podrá pasar a través del anillo hasta que se haya enfriado.
Expansión del globo
Tome un globo y estire la abertura sobre la parte superior de una botella de ketchup vacía. Coloque la botella en un recipiente con agua caliente. Colocar una piedra en el fondo de la botella ayudará a pesarlo. Espere un minuto más o menos a que la botella se caliente. Notarás que a medida que el aire dentro de la botella se calienta, el globo comienza a expandirse. Esto se debe a que el aire dentro de la botella se ha expandido.
Globo y Vela
Este experimento es un gran seguimiento del experimento básico de expansión del globo. Infla un globo y ata el extremo. Colócalo encima de una vela encendida y espera a que explote. El aire del interior se expandió rápidamente e hizo estallar el globo. Ahora infle otro globo y llénelo parcialmente con agua antes de atar el extremo. Coloca el globo sobre la vela. No explotará porque el agua dentro del globo absorbe el calor. Debido a que el agua absorbe el calor, el aire no se expande, por lo que el globo se mantiene intacto.