PRÁCTICA DE LA ELABORACIÓN DE NIEVE Y SU RELACIÓN CON EL MÉTODO CIENTÍFICO

PRÁCTICA

 

Objetivo: Distinguir los pasos del método científico mediante la observación de los cambios de estado de la elaboración de nieve para determinar cómo la ciencia resuelve preguntas acerca del mundo que nos rodea.

 

Materiales:

·         Un recipiente grande (de preferencia, de aluminio.)

·         Un recipiente pequeño que quepa en el grande, (de preferencia, de aluminio.)

·         Hielo suficiente para llenar el recipiente grande.

·         Sal de grano.

·         Jugo natural o artificial, o leche saborizada.

Procedimiento:

·         En el recipiente grande, coloca el hielo.

·         Luego de colocar el hielo, agrega la sal de grano.

·         Introduce el recipiente pequeño en el grande de forma que el pequeño que enterrado en el hielo, pero sin cubrir la boca del recipiente pequeño, (que no caiga sal y/o hielo en el recipiente pequeño.)

·         Vierte el jugo o la leche en el recipiente pequeño.

·         Gira rápidamente y sin parar el recipiente pequeño hasta obtener la nieve.

·         ¡Disfrútala!

Puntos a calificar:

·         Dibujos o fotos del procedimiento.

·         Cuadro comparativo sobre los estados de agregación de la materia (líquido, sólido, gaseoso y plasma.)

·         Explica los cambios de estado de acuerdo al aumento o disminución de la temperatura.

·         Escribe tres acciones caseras donde veas algún cambio de estado.

·         Responde por qué la nieve tiene diferente consistencia que las paletas de hielo.

·         Identifica los pasos del método científico en los diferentes momentos de tu práctica.

·         Elabora tus conclusiones en base al objetivo.

 

CUADRO COMPARATIVO SOBRE LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

(LÍQUIDO, SÓLIDO Y GASEOSO)

 

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
LÍQUIDO	SÓLIDO	GASEOSO	PLASMA
Estado de agregación de la materia en forma de fluido.	Estado de agregación de la materia que  opone resistencia a cambios de forma y de volumen.	Estado de agregación de la materia en el que sus moléculas se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras.	Es un estado fluido similar al estado gaseoso, pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por lo que es un buen conductor eléctrico y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance.[]
No tiene forma definida. La define el reciente que la contiene.	Tiene forma definida.	No tiene forma definida. Adoptan la del recipiente que las contiene.	No tiene una forma, a no ser que esté encerrado en un contenedor; si es así, adoptan la forma del recipiente que la contiene.
Tiene volumen constante.	Tiene volumen constante.	No tiene volumen constante.	No tiene volumen definido.
Sus partículas están poco unidas.	Sus partículas están muy unidas.	Sus partículas no están unidas.	Sus partículas están separadas.
Sus partículas se mueven desordenadamente, y con libertad.	Sus partículas se mueven de manera ordenada, vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas.	Sus partículas se mueven desordenadamente, y con libertad, chocando entre ellas y con las paredes del reciente que las contiene.	Sus partículas se mueven libremente.
Al aumentar la temperatura, aumenta la movilidad de las partículas.	Al aumentar la temperatura, aumenta la vibración de las partículas.	Al aumentar la temperatura, las partículas se mueven más deprisa y chocan con más energía, por lo que aumenta la presión.	Cuanto más alta es la temperatura, más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.[

 

CAMBIOS DE ESTADO DE ACUERDO AL AUMENTO O DISMINUCIÓN DE LA TEMPERATURA

                LÍQUIDO: Al aumentar la temperatura, sus partículas adquieren más movilidad.

Cuando el líquido llega a más de su punto de ebullición o vaporización, (la temperatura aumenta/ hay más calor), se trasforma a estado gaseoso. Y cuando llega a su punto de congelación, (la temperatura baja), se convierte en sólido.

 

SÓLIDO: Al aumentar la temperatura, aumenta la vibración de sus partículas.

Al llegar al punto de fusión, pasa del sólido al líquido, por la energía térmica. Durante la transformación, hay un momento en el que la temperatura se mantiene constante.

Existe un proceso en el que el sólido pasa a gaseoso directamente, (no pasa por el líquido). Este proceso es el de sublimación.

 

GASEOSO: Al aumentar su temperatura, las partículas se mueven más rápido y chocan con más energía, por lo que aumenta la presión.

Al proceso inverso de sublimación, se le llama sublimación inversa, y es el paso directo del estado gaseoso al sólido, (no pasa por el líquido.) El hielo seco es un ejemplo claro del proceso de sublimación inversa.

El gas se convierte en líquido cuando se presenta el proceso de condensación, en el cual hay lluvia, rocío, o granizo, etc. También puede pasar el gas a estado líquido mediante el proceso de  licuefacción (licuación), en el cual la temperatura y el aumento de presión llegan a una sobrepresión elevada; esto es el  hecho que diferencia a la licuefacción de la condensación, sin pasar por el estado sólido.

 

PLASMA: Cuanto más alta es la temperatura, más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.

Calentar un gas puede ionizar sus moléculas o átomos (reduciendo o incrementado su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma.^[] La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un láser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.^[]

 

TRES ACCIONES CASERAS EN DONDE HALLA ALGÚN CAMBIO DE ESTADO EN LA MATERIA

 

1.       Cundo se hierve agua para preparar café, llega el punto en donde se ve que comienza a subir vapor de agua, ahí se presenta la evaporación.

2.       Cuando se pone agua líquida a un recipiente o a varios para introducirlos en el congelador y obtener cubos de hielo, es el proceso de congelación.

3.       Cuando dejamos los hielos fuera del congelador o sumergidos en nuestro recipiente con agua, jugo o simplemente vacío, después de un tiempo breve, se comienza a descongelar y pasa a ser agua (líquido); en ese proceso de descongelación, interviene el punto de fusión.

 

¿POR QUÉ LA NIEVE TIENE DIFERENTE CONSISTENCIA QUE LA PALETA DE HIELO?

Las paletas son sólidas, y la nieve no lo es completamente. Ésta última se derrite más rápidamente por lo mismo.

Su consistencia distinta se debe al proceso diferente en el que se elabora cada una de ellas.

La paleta de hielo se obtiene gracias a la congelación, en donde se hace sólida (se convierte en hielo.)

La nieve se lleva a cabo con menor temperatura y una menor exposición, y la incorporación de aire al batir la mezcla, ya que para lograr la nieve hay que girarla rápidamente.

 

 

              

               PASOS DEL MÉTODO CIENTÍFICO EN LA PRÁCTICA DE ELABORACIÓN DE NIEVE

 

 

1.       OBSERVACIÓN E IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA: Queremos hacer nieve, y no sabemos cómo; ése sería el problema.

        Observamos la nieve ya hecha: su textura, quizá sabor, olor, etc.

2.       FORMULACIÓN DE PEGUNTAS SOBRE CARÁCTER CIENTÍFICO: Comenzamos a preguntarnos ¿cómo se hace la nieve?, ¿qué lleva?, ¿qué es en realidad?

3.       PLANTEAMIENTO DE LA HIPÓTESIS: Comenzamos a establecer suposiciones sobre cómo se elabora la nieve, qué necesitamos y qué lleva, esto después de haberla estudiado.

4.       EXPERIMENTACIÓN: Llevamos a cabo la elaboración de nieve en base a la hipótesis lograda.

5.       CONTRATACIÓN DE RESULTADOS: Hacemos anotaciones de los resultados de la elaboración de nieve (experimentación) y nos damos cuenta si funcionó o no, y qué tanto o tan acercado de los que queríamos.

6.       ELABORACIÓN DE CONCLUSIONES Y FORMULACIÓN DE TEORÍA O LEY: Concluimos lo que logramos; si esto funcionó o no. Y si sí, establecemos los pasos o procedimiento para elaborarla; y si no, verificamos los errores, modificamos la hipótesis y volvemos a experimentar.

 

 

                                                       CONCLUSIONES EN BASE AL OBJETIVO:

En la práctica d elaboración de la nieve, nos podemos dar cuenta claramente de cómo se manifiesta un cambio de estado en la materia. En este caso observamos un punto intermedio de congelación; ya que la nieve no es líquida, pero tampoco sólida.

Podemos aplicar perfectamente el método científico, y al hacerlo, resolvemos cómo hacer nieve y cuáles son los cambios que se presentan. Este es un pequeño ejemplo de las respuestas que ha dado, da y, seguramente, dará a distintos cuestionamientos que se le presenten al hombre sobre la naturaleza.

El método científico es comprobable, razonable y sustentable; busca la verdad y la razón. Y es lo más real y verdadero que tenemos para contestarnos preguntas sobre lo que nos rodea.