2. DENSITAT DE L'AIGUA

INTRODUCCIÓ: La densitat de l'aigua líquida és molt estable i varia poc amb els canvis de

temperatura i pressió. A la pressió normal de 101.325 Pa (1 atmosfera), l’aigua líquida té una densitat màxima 999,974 9 kg · m-3 als 3,983 035 ° C. En pujar la temperatura, disminueix la densitat (per exemple, a 20 ° C té 998,206 7 kg · m-3   i a 40 ° C aconsegueix una densitat de 992,215 kg · m-3) En conclusió, és la quantitat de matèria que hi ha per unitat de volum. La densitat és directament proporcional al valor de la massa i inversament proporcional al volum del cos. La seua fòrmula és la següent sent ρ la lletra rho de l'alfabet grec, que de vegades és abreviada com a d.

B-ENTRE DOS AIGÜES                                                                  Data de realització: 15/11/2012

• Objectiu: Determinar el perquè un ou no entra en contacte amb aigua saturada amb sal.

·         Material

-          Ou

-          Sal comuna

-          Got de precipitats o recipient de vidre

-          Aigua

-          Blau de metilè

·         Procediments

1)      Omplir les ¾ parts d’aigua del recipient de vidre (en el nostre cas) i aboquem l’ou.

2)      Tornar a omplir fins la meitat del recipient d’aigua de l’aixeta.

3)      Afegir sal i remenar fins saturar l’aigua.

4)      Dissoldre la sal fins que s’haja saturat tant que es quede en el fons del recipient.

5)      Omplir la mitat d’un altre got de precipitats i posar unes gotes de blau de metilè per a tenyir-lo i per a que així a l’hora de tirar l’ou es diferencien dues parts.

6)       Abocar l’aigua tenyida poc a poc per a que no es mescle al recipient que conté l’aigua amb la sal.

·         Resultats

El primer que observem al saturar l’aigua amb la sal, és que augmenta el seu volum.

Quan aboquem l’ou en l’aigua sense saturar de sal, es queda en el fons del recipient,i el que observem és com augmenta el volum d’aigua.

Es pot observar com l'ou es queda en la part superior, degut a que la part inferior és més densa.

A l’afegir l’aigua amb el blau de metilè i abocar l’ou, veiem que es queda en la part tenyida. La que es troba saturada de sal està en la part inferior.

·         Conclusions

Quan s’afegeix l’ou amb l’aigua normal, el que observem és que no es queda dalt, sinó baix del pot, però al posar-ho amb l’aigua amb sal veiem com no entra en contacte amb aquesta part, sinó que es queda en la part blava (aigua + blau de metilé), degut a què l’aigua salada és més densa que l’aigua normal.

D.MOVENT MOLÈCULES                                             Data de realització: 20/11/2012

• Objectiu: Observar el comportament de les molècules a diferents temperatures de l’aigua.

·         Material

-Got de precipitats amb aigua calenta

-Got de precipitats amb aigua de l’aixeta (freda)

-Blau de metilè

-Colorants alimentaris de diferents colors (roig, blau i groc)

·         Procediments

1)      Omplir la meitat dels gots de precipitats amb aigua calenta en un, i aigua de l’aixeta (freda) en un altre, posant el nom per a  diferenciar-les.

2)      Es posa un parell de gotes de blau de metilè en els dos gots de precipitats alhora per a observar l’efecte que hi  és present en l’aigua calenta i la freda.

3)      Repetir el procés però aquesta vegada, en lloc de posar blau de metilè, afegir unes gotes dels colorants alimentaris (roig, blau i groc) en els dos gots de precipitats i observar el que hi ocorre.

·         Resultats

En l'aigua freda, el blau de metilé no es troba tan dissolt com en la calenta.

El que s’observa tant en el procés en el qual s’ha utilitzat el blau de metilè com en el que s’han utilitzat els colorants, és que en l’aigua calenta, els colorants es dissolen abans que en la freda. 

En el cas dels diferents colorants alimentaris, es pot observar com en l’aigua calenta, al cap d’uns 5 minuts, els colorants es dissolen entre ells i es queda una mescla pràcticament homogènia, mentre que en l’aigua calenta, es pot diferenciar clarament els tres colors, ja que quasi no es mesclen.

·         Conclusions

En l’aigua calenta, les molècules tenen més moviment, cosa que fa que el colorant es mescle i es dissolga. Aixo és degut a que l’aigua calenta és menys densa que la freda.

La raó per la qual l'aigua calenta és menys densa que l'aigua freda és el propi calor. Quan la calor s'introdueix en l'aigua, les molècules de l'aigua estan emocionades per aquesta nova font d'energia. Elles comencen a moure més ràpid, així que quan xoquen entre si, reboten més lluny. Aquest espai augmentat entre les molècules en moviment ràpid disminueix la seva densitat. L'aigua freda, per contra és molt més densa. Això és perquè sense calor (energia), les molècules de l'aigua no tenen res per alimentar el moviment ràpid. Per tant les molècules de l'aigua freda són més lentes així que quan xoquen entre si, no van rebotant en direccions oposades s'assembla més a donar-se empentes unes a altres i anar retrocedint a poc a poc.

A.COCA-COLES AMB DIFERENT DENSITAT                                          Data de realització: 20/11/2012

• Objectiu:  Comparar les diferents densitats de la coca-cola (light i normal) a l’entrar en contacte amb l’aigua.

·         Material

-          2 Coca-coles: una light i un altra normal

-          2 Comptagotes: un per a cadascuna de les coca-coles

-          Dos gots de precipitats amb aigua

-          Dos gots de precipitats més menuts amb les coca-coles

·         Procediments

1)      Amb els comptagotes, s’agafa la mateixa quantitat de coca-cola. Tenint en compte que cada comptagotes porta una coca-cola diferent i què cada coca-cola serà dipositada en un got de precipitats diferent.

2)      Abocar les coca-coles en els gots de precipitats i observar què ocorre amb cadascuna d’elles.

·         Resultats

Es pot observar com en el got de precipitats de la dreta,es troba la coca-cola normal en el fons, mentre que la light no tant.

El que observem, és que la coca-cola normal, que conté sucre, baixa més ràpid al fons del got de precipitats i es mescla abans que la light.

·         Conclusions

El perquè la coca-cola light no es queda en la superficie contrastant amb normal, ja que aquesta baixa al fons del got de precipitats degut a què te sucre, la qual cosa fa que la densitat augmente i siga la coca-cola normal per tant, més densa que la light.

BIBLIOGRAFIA:

http://ca.wikipedia.org/wiki/Densitat

http://www.metas.com.mx/guiametas/La-Guia-MetAs-10-06-densidad-agua.pdf

http://www.ehowenespanol.com/agua-caliente-menos-densa-agua-fria-sobre_131898/

LA TENSIÓ SUPERFICIAL DE L'AIGUA

OBJECTIU: Comprovar de forma experimental l’existència de la tensió superficial de l’aigua i com afecten alguns factors a la mateixa.

INTRODUCCIÓ:

A primera vista la tensió superficial és com una prima membrana, però a nivell microscòpic aquesta es dóna per una interacció de forces entre les molècules dins del líquid. És la quantitat d'energia que necessita un líquid per disminuir la seva superfície per unitat d'àrea.

                                           Esquema explicau sobre les forces que uneixen les molècules d'aigua.

       A.  CORRE, PEBRE CORRE.                                                         Data de realització:  30/10/2012

·         Material:

-Cristal·litzador o plat fondo ple d’aigua.

-Pebre

-Detergent

·         Procediments:

1)      Omplir un cristal·litzador d’aigua i afegir una fina capa de pebre de tal forma que es quede en la superficie. A continuació, posar el dit i veure el que passa.

2)      Amb unes gotes de detergent al dit, posar-lo dins del cristal·litzador i observar com reacciona la capa de pebre enfront el sabó.

·         Resultats:

En el primer cas el que veiem és que al posar el dit en contacte amb l’aigua i la capa de pebre, aquesta capa torna a la seua posició espontàneament. No resulta afectada

Al posar unes gotes de detergent en el dit i tocar la capa de pebre, el que es pot observar és com la capa de pebre va separant-se. Açò és degut a que quan entra en contacte el detergent amb la pebre, es trenca la tensió superficial.

·         Conclusions:

La tensió superficial es deu a les forces que realitzen les molècules d’aigua entre elles i produeixen que la superfície de l’aigua es comporte com si fos una pel·lícula elàstica. A l’introduir el dit amb detergent  s’alteren les unions de les molècules provocant la ruptura d’aquesta tensió. Per això al posar el dit sense detergent  l’estructura de la pebre no canvia ja que les molècules d’H₂o romanen en el seu estat normal mentre que quan el detergent entra en contacte les molècules d’aigua trenquen els seus enllaços i se separen.

        B.      FORATS EN ELS POLS DE TALC                                          Data de realització 30/10/2012

·         Material:

-Pols de talc

-Aigua

-Un cristal·litzador

-Detergent

·         Procediments:

1)      Posar aigua en un cristal·litzador i afegir una fina capa de pols de talc (ha de ser una capa no molt grossa ja que si no no es farien els forats que volem aconseguir). Veure el  que passa quan posem un dit.

2)      Ficar en la punta del dit unes gotes de detergent i introduir el dit.

·         Resultats:

En el primer cas el que observem és que la capa de pols de talc no canvia, es manté de la mateixa manera que al principi, per tant, la tensió superficial no ha resultat afectada.

Quan introduïm el dit amb detergent  dins del cristal·litzador, el primer que veiem és com en la capa de pols de talc es fan uns forats. Degut a la ruptura de la tensió superficial.

(Resultats semblants a ‘’Corre, pebre corre ’’)

·         Conclusions:

La tensió superficial fa que les molècules de l’aigua estiguen molt unides entre si. Si a un líquid li afegim un detergent la tensió superficial disminueix. Aquesta disminució es manifesta quan intentem introduir pols de talc en aquest líquid. Els pols de talc no podran travessar la superfície de l'aigua, ja que la tensió de les molècules de la superfície ho impedeixen. Si afegim detergent  a l'aigua, aquesta tensió disminueix i permet travessar la superficie de l'aigua al pols de  talc, per aixó al posar el dit banyat del detergent observem els forats que es formen causats per la ruptura de la tensió. 

         C.      EL METALL POT SURAR.                                                     Data de realització 23/10/2012

·         Material:

-Cristal·litzador

-Clips

-Detergent

·         Procediments:

1)      Omplir mig got de precipitats o cristal·litzador d’aigua. Deixar que s’estabilitze i després, amb un clip obert, deixar un altre damunt de forma horitzontal, de tal manera que el que està suportat el deixem surar sobre l’aigua i llevem el que es troba obert.

2)      Afegir una gota de detergent i observar el que passa.

·         Resultats:

En el primer cas, el clip sura en la superfície de l’aigua però al afegir unes gotes de sabó el que es veu és com el clip baixa a la superfície del cristal·litzador.

·         Conclusions:

El clip es manté en la superfície de l’aigua per la propietat de cohesió de l'aigua que té una gran atracció entre les molècules de la seva superfície, creant tensió superficial. La superfície del líquid es comporta com una pel · lícula capaç d'allargar i alhora oferir certa resistència al intentar trencar; aquesta propietat contribueix a què alguns objectes molt lleugers surin a la superfície de l'aigua. Però al afegir el detergent, es trenca la cohesió de les molècules d’aigua i fa que es trenque la tensió superficial

( Com que aquesta pràctica no ens va ixir a la primera, la vam repetir el dia 30/10/2012)

        D.      L’AIGUA NO ES CAU D’UNA MONEDA                            Data de realització  6/11/2012

·         Material:

-Comptagotes

-Una moneda gran, de 2€

-Detergent

-Un recipient amb aigua

·         Procediments:

1)      Agafar aigua del recipient amb un comptagotes.

Compta el nombre màxim de gotes que vas poder posar fins que sobreïx de la moneda. (La quantitat de gotes que es poden posar sobre una moneda depèn de diversos factors: primer i principal depèn de la mida del comptagotes. També depèn de la neteja de la moneda.)En total, unes 46 gotes.

Tornar a posar 46 gotes en la moneda i veure com es forma la cúpula .

2)      Una vegada formada la cúpula, aplicar una gota de detergent.

·         Resultats:

Apareix una cúpula en la moneda al afegir gotes d’aigua però al posar el detergent aquesta cúpula desapareix.

                    Es pot observar la cúpula d'aigua que es forma en la moneda

·         Conclusions:

La cúpula es forma degut a la tensió superficial de l’aigua. El nombre de gotes que es poden afegir està condicionat per la resistència d’aquesta tensió, ja que si hi ha poques gotes , es manté constant la cúpula però si hi ha moltes s’hi trenca.

Al posar el detergent es produeix la separació de les molècules que es troben cohesionades formant la cúpula, per això l’aigua es derrama.

        E.       UN VAIXELL A SABÓ                                                            Data de realització 6/11/2012

·         Material:

-Gibrell o cubeta ple d’aigua

-Un triangle de cartolina

-Detergent

·         Procediments:

1)      Retallar un triangle en diferents cartolines de colors cada grup.

Grup 8: blau                Grup 9: Verd             Grup 10: Rosa

   2)      Posar els triangles en un racó del gibrell  ple d’aigua de forma que la punta dels triangles  estiguen orientades cap al centre.

  3)      Una persona de cada grup es posa en el dit una gota de detergent i col·loca el dit darrere de la base del triangle però sense tocar-lo. (S’han de posar els dits a la vegada, per a poder observar qui és el guanyador).

·         Resultats:

Ha guanyat el grup 8 que tenien el triangle de color blau.

·         Conclusions:

Els triangles es mantenen estàtics sobre l’aigua ja que l’aigua es manté estable i això fa que els triangles no es moguen, però a l’aplicar el dit banyat de detergent  darrere de cada triangle desapareix eixa estabilitat perquè la tensió superficial de l’aigua s’ha trencat i això fa que es desplacen. 

BIBLIOGRAFÍA:

http://www.slideshare.net/labsjprec/2-fis-cagnoni-cavallo-motensin-superficial-en-el-agua-y-otros-fluidossquera

http://www.madrimasd.org/experimentawiki/feria/Tensi%C3%B3n_Superficial_en_L%C3%ADquidos