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La lluvia helada es un fenómeno de sobrefusión
o superenfriamiento... |
El
Agua
El
agua
es el elemento más abundante de la Tierra
(se estima en unos 1.460 millones de kilómetros
cúbicos), aunque sólo el 2,53% es
agua dulce. El resto, un 97,47%, es agua salada
y se encuentra repartida por los mares y océanos.
Tan sólo el 1% del agua dulce existente está
al servicio de la vida de los seres humanos. Es
por ello, unido al cambio climático, que
en 2050 padecerán escasez
de agua 7.000 millones de personas, según
el último informe de Naciones Unidas.
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El
agua pura no tiene olor (inodora), sabor (insípida),
ni color (incolora) y posee un tensión superficial
muy elevada, es decir, en su superficie hay una
fuerza neta hacia el su interior. Es por ello que
tienda a disminuir en lo posible su superficie para
un volumen dado, formando las gotas esféricas.
La temperatura a la que hierve, es decir, su punto
de ebullición, a la presión de una
atmósfera (a nivel del mar), es de 100 °C,
y su punto de congelación es de 0 °C.
La densidad máxima del agua líquida
es 1 g/cm3, alcanzándose este valor a una
temperatura de 3,8 °C.
Congelar
Instantáneamente Agua Líquida
En
experimentos anteriores conseguíamos congelar
cerveza instantáneamente. En este truco
congelaremos una botella de agua instantáneamente.
El agua tiene un estado de sobre-enfriado, es decir,
que es capaz de permanecer en estado líquido
a -42 °C.
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Material Necesario
•
Botella con agua destilada. También puedes
utilizar agua mineral o agua del grifo, pero ésta
antes debes hervirla para eliminar las impurezas.
Instrucciones
•
Introducir la botella en el congelador. La velocidad
de congelación debe ser elevada, para que
no le de tiempo al agua cristalizar. Para una botella
de medio litro, que tarde una 5 horas en alcanzar
-18ºC.
• Sacar la botella y agitarla enérgicamente
un instante.
Explicación
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El
superenfriamiento o sobrefusión es un proceso de enfriamiento
de un líquido por debajo de su punto de congelación,
sin que éste se convierta en sólido. Esto es
debido a que el cambio de estado sólo se producirá
si comienza a cristalizar alrededor de una “semilla”
de cristal o núcleo. La ausencia de estos núcleos
permitirá que se mantenga en el mismo estado por debajo
del punto de congelación hasta que se produzca la nucleación
homogénea del cristal. El agitar la botella es para
que se rompa el equilibrio inestable y aparezca un núcleo,
a partir del cual comience la solidificación. La efectividad
de este proceso dependerá de la velocidad de enfriamiento
y de la presión, para un volumen dado. La lluvia helada
es un ejemplo de este fenómeno.
Levantar
un Cubito de Hielo con un trozo de Hilo
Si
quieres ser como los magos pero nunca tuviste la suficiente
destreza de manos, podrás dejar a tus amigos embobados
con este experimento, utilizando algún que otro fenómeno
físico.
Material
Necesario
•
Vaso con agua.
• Cubito de hielo.
• Trozo de hilo.
• Sal (en salero)
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Instrucciones
Este
experimento consiste en levantar un cubito de hielo sin
tocarlo con las manos.
• Introduce el cubito en el vaso con agua. Debido
a que el agua en estado sólido tiene una densidad
menor que en estado líquido, flotará.
• Sitúa la parte central del trozo de hilo
sobre el cubito de hielo.
• Rocía con el salsero sobre el hilo, la cantidad
suficiente de sal para que se cubra parcialmente éste.
• Espera alrededor de 1 minuto.
• Coge el hilo por sus dos extremos y levanta el cubito...¡Magía!
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Explicación
La sal reduce el punto de congelación del hielo, haciendo
que se derrita. Al mismo tiempo, el hielo intenta quita calor
del hilo para igualar sus temperaturas,
lo que provoca que el agua con el que estaba mojado, se congele
al cubito de hielo. Este fenómeno tiene numerosas aplicaciones
en la vida diaria, como por ejemplo cuando se rocía
sal sobre las carreteras para que éstas no se congelen.
Referencia:
http://www.metacafe.com
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