Algunas propiedades del agua, como su densidad, cambian con la temperatura. Este concepto es la base del movimiento de las corrientes marinas en los distintos océanos de la tierra. Puedes recrear ese mismo proceso con este interesante experimento con agua fría y caliente. ¿A que esperas para hacerlo?
Materiales
- Recipiente transparente grande y no demasiado alto
- Agua
- Colorante alimenticio rojo y azul
Procedimiento
Este experimento puede hacerse de dos formas distintas:
Procedimiento 1:
Calienta la mitad del agua y echar un poco de colorante rojo. Antes de mezclar el colorante con el agua observa que sucede.
Dejar la otra mitad del agua en la nevera unos 30 minutos, o métela en un recipiente con hielo un rato. Después echar el colorante azul y observar que sucede antes de mezclarlo.
Echar el agua caliente en el recipiente cubriendo toda la base y unos dos o tres centímetros de altura. Echar el agua fría sobre el agua caliente en el mismo recipiente y ver que sucede.
Procedimiento 2:
Este es algo más fácil que el anterior pero es más difícil representar las corrientes marinas con él. Solo tienes que poner agua muy fría en un vaso y caliente en el otro. Los vasos tienen que ser iguales.
Colocar una tarjeta sobre el vaso de agua fría y colocar este vaso sobre el otro. Quitar un poco la tarjeta del centro y observa que sucede.
Resultados y explicación
En estos experimentos se pueden observar dos procesos diferentes relacionados con las características del agua.
Movimiento del agua en función de la temperatura
El color rojo se relaciona con el calor y el agua caliente y el color azul con el frío. Al echar el colorante rojo en el agua de mayor temperatura verás que se esparce de forma más rápida que el colorante azul del agua fría. ¿Por qué sucede esto? Las moléculas del agua más fría están más juntas entre sí y se mueven más despacio que las de agua caliente por lo que la expansión del colorante dentro del agua varía con su temperatura.
Densidad del agua
Cuando el agua caliente entra en contacto con el agua fría, el agua caliente ascenderá hasta colocarse por encima sin mezclarse, de forma que al final el agua de color rojo se situará por encima del azul.
Este proceso está muy relacionado con la densidad del agua. La densidad del agua caliente es menor que la del agua fría por lo que se colocará por encima sin mezclarse hasta que sus temperaturas se igualen.
¿Por qué la densidad varía con la temperatura? Esto es muy fácil de ver: si metes agua en el congelador al congelarse aumenta el volumen ¿verdad? por tanto en el agua caliente este volumen disminuirá.
Aplicando la ecuación de la densidad D=m/v podrás comprobar que a igual masa el volumen cambia, de forma que si el volumen aumenta la densidad disminuye. Comprueba esto metiendo en el congelador la misma cantidad de agua que vas a calentar en otro recipiente y obsérvalas juntas para ver el cambio de volumen que ha sufrido el agua.
Densidad y corrientes marinas
Este mismo proceso se da en las distintas corrientes oceánicas. A grandes rasgos el agua fría de los polos desciende y circula por el fondo marino hasta el ecuador donde se va calentando hasta ascender a la superficie. Pero el proceso de corrientes oceánicas, siguiendo esta base de densidades y temperaturas, es más complejo tal y como se ve en este mapa.
VOLCANISM & GEOLOGY 