Convección en un vaso
Este trabajo consiste en preparar un sistema con agua y un colorante de forma que, al calentarlo,
se haga visible una corriente de convección.
La exhibición está orientada a relacionar las corrientes de convección con el comportamiento del aire en la atmósfera y
del agua de diferentes temperaturas en los océanos.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Vaso de precipitado- Mechero Bunsen - Soporte, nuez y anilla - Sal de color (permanganato) |
.
Para poder ver con claridad la corriente se necesita que el vaso sea ancho. Van bien los de 600 cm3. |
Comentarios a la preparación del montaje
Es importante que el agua esté en reposo antes de añadir la sal coloreada ya que, de lo contrario, el colorante se mezclará con el agua antes
de aplicar calor al vaso. Hay que llenar bastante el vaso con media hora de antelación para lograr el reposo.
Es interesante preparar más de un vaso para poder repetir el experimento.
Se añaden sólo unos pocos granos de sal coloreada en el centro del vaso y se deja que caigan al centro del fondo donde, en pocos segundos,
se extenderá el color.
Hay que preparar una llama muy pequeña con el mechero separado del vaso y, cuando se tenga una llama pequeña y estable, se mete el mechero
bajo el vaso calentando en el centro del fondo.
El experimento dura unos pocos segundos y es fácil que algunos alumnos se lo pierdan si no están atentos. Hay que llamar su atención al meter el mechero y
es frecuente que haya que repetirlo para los despistados.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Comprobar cómo la convección es el principal mecanismo de transmisión de la energía en los fluidos.
- Observar cómo en la convección la energía se transmite únicamente de abajo hacia arriba y no al revés, a diferencia de la masa.
- Asociar la convección a la generación del viento, al movimiento de las aguas en los océanos y al magma terrestre.
Como es un experimento que dura sólo unos segundos, es adecuado para intercalarlo en otros trabajos experimentales.
Algunos alumnos tienden a considerar que es el fuego lo que empuja el agua hacia arriba y a todos les llama la atención
que el agua que estaba en reposo empieze a moverse sin que, aparentemente, nada la empuje.
La aparición por unos segundos de un "hongo nuclear" hay que asociarla con el calentamiento intenso en un punto en la base de la columna,
El mecanismo "dilatación del fluido - disminución de la densidad - flotación de Arquímedes" no es obvio y necesita tiempo de explicación y
de asimilación.
Es importante asociar lo que se ve en el laboratorio con el ascenso del aire en la atmósfera cuando lo calienta el suelo o un fuego, con los
vientos naturales y con los vientos de los incendios y las corrientes en las chimeneas.
También hay que resaltar su importancia en los movimientos del magma terrestre.
 Sal coloreada recién añadida |
 Inicio del calentamiento |
 Ascenso de la columna |
 La columna se expande en forma de hongo |
