Dilatación de una bola
El nombre clásico de este aparato es el de Anillo de Gravesande. Consiste en una anilla por la que pasa ajustadamente
otra pieza metálica cuando está fría. Pero al calentarla, la dilatación es suficiente como para que ya no pueda pasar.
Este experimento muestra de forma espectacular e incontestable que los sólidos cambian de volumen al calentarse.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Pieza metálica con cadena- Aro con el mismo diámetro - Soporte, nuez, pinza - Mechero - Vaso con agua |
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La anilla de Gravesande suele ser parte del material habitual de los equipos de termología o de mecánica. |
Comentarios a la preparación del montaje
PRECAUCIÓN. Al trabajar con fuego y con metales calientes hay que tomar las precauciones adecuadas. Conviene tener a mano pomada para quemaduras.
Hay que comprobar previamente que la pieza metálica entra por la anilla en frío. El ajuste es tan fino que, si se mezcla el
material de varios equipos, no encajan unas piezas en otras.
Hay que empezar el montaje por la anilla, ya que su posición sobre el mechero determina la posición de las demás piezas.
Una vez caliente la pieza metálica, hay que moverla soltando la pinza de la que se engancha la cadena. La cadena se suele calentar
bastante y no se debe tocar.
El vaso con dos tercios de agua debe estar cerca de la anilla para no moverse mucho con el metal caliente.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Comprobar el aumento de volumen de un sólido metálico cuando se calienta.
- Comprobar que el aumento de volumen es reversible cuando el material se enfría.
- Relacionar la dilatación con situaciones cotidianas en las que intervienen materiales calientes.
Es muy didáctico comprobar que el metal no pasa la anilla en caliente, golpeándolo incluso, para luego sumergir el metal en agua con
desprendimiento de vapor e, inmediatamente, pasar la pieza por la anilla.
El debate posterior al experimento suele aflorar ideas erróneas muy asentadas.
Es frecuente que algunos alumnos piensen que el aumento de volumen se debe a un aumento de masa, lo que implica un mayor número de átomos.
Más frecuente es que consideren que los átomos han aumentado de tamaño al calentarse.
Es útil la analogía del grupo de alumnos quietos "empaquetados" en un cuadrado de tres alumnos de lado y cómo el cuadrado aumenta de lado
cuando los alumnos se ponen a caminar. Permite visualizar que un grupo de alumnos/átomos ocupa más volumen cuando están caminando/calientes que
cuando están en reposo/fríos.
 Montaje preparado |
 Calentamiento de la pieza de metal |
 La pieza metálica no pasa la anilla |
