Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo XIX

 (http://spazioinwind.libero.it/gabinetto_di_fisica/termodinamica/thermophysics.htm)

FELIU Y PÉREZ, BARTOLOMÉ: Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica. Sexta edición. Imprenta de Jaime Jepus, Barcelona, 1886.

APARATO DE HOPE.  DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DEL AGUA

COLECCIÓN Termología
TEORÍA

Dilatación anómala del agua  A temperatura ambiente, el agua se dilata cuando la temperatura sube y se contrae cuando baja. Pero próximo al punto de congelación, a los 0 ºC ocurre lo contrario, lo cual es muy importante para la preservación de la vida.

FUNCIONAMIENTO

Sirve para demostrar la dilatación anómala del agua, y que el valor máximo de la densidad en el agua se obtiene a 4 ºC.

En la galería o corona C se pone hielo y agua a 10 ó 12 ºC, en la probeta E dos termómetros señalan las temperaturas del líquido en zonas de diferente profundidad. Al cabo de algún tiempo el termómetro inferior t` es el primero en bajar a 4 ºC quedándose entonces estacionario, mientras el otro desciende muy lentamente, y aún se enfría a 0 ºC antes que el otro. Si se retira después el hielo de C y se abandona el agua a 0 ºC a la temperatura ambiente, se observa que también el termómetro inferior es el primero en llegar a 4 ºC, permaneciendo el otro durante tiempo a 0 ªC. Ambos resultados evidencian que la densidad máxima del agua toma su valor máximo a 4 ºC.

LA EXPERIENCIA DE HOPE

Práctica de Hope en el Ganot  Se fija en la pared de una probeta con pie AB dos termómetros t y t'. Un manguito anular D, colocado en el centro, contiene hielo, o mejor una mezcla de refrigerante G, y sirve para enfriar el agua. La menos densa se eleva y la más densa va al fondo. Los dos termómetros descienden, pero el de abajo, t', es el primero en marcar 4 grados. Queda entonces estacionario. t continúa bajando y llega a 0 grados, mientras que t' sigue marcando 4 grados. El permanecer bastante tiempo t' a 4º, mientras que t sigue bajando, indica que a esa temperatura se da la máxima densidad de agua  

LA EXPERIENCIA DE DESPRETZ

Si a un termómetro construido con agua se le enfría con una mezcla refrigerante y se sigue los movimientos de la columna líquida, proyectándola sobre una pantalla, se nota que la columna empieza a bajar, queda luego estacionaria y torna después a subir. Se observa, pues, un mínimo de volumen de la masa encerrada, es decir, un máximo de su densidad. Sin embargo, si se evalúa, por medio de un termómetro de mercurio dispuesto junto al termómetro de agua, la temperatura a que se produce la inversión en el movimiento de la columna líquida, se observa que esa temperatura es algo superior a 4º. Esta divergencia de resultado con respecto al del experimento de Hope, se debe a que en el presente caso la dilatación observada no es más que la dilación aparente del agua en el recipiente de vidrio. Sin embargo, es posible establecer, a semejanza de Despretz, mediante la observación comparada de esos dos termómetros, un método muy preciso para determinar la temperatura de la densidad máxima del agua. Esta temperatura es 4,0001º

BIBLIOGRAFÍA

DELGADO, Mª ÁNGELES, LÓPEZ, J. DAMIÁN Y OTROS: La recuperación del material científico de los gabinetes y laboratorios de Física y de Química de los institutos y su aplicación a la práctica docente en secundaria, en XXI Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Servicio editorial UPV, 2004, pp.361-380.

FELIU Y PÉREZ, BARTOLOMÉ: Curso elemental de Física experimental y aplicada y nociones de Química Inorgánica. Sexta edición. Imprenta de Jaime Jepus, Barcelona, 1886.

GANOT, ADOLPHE: Tratado elemental de física experimental y aplicada y de meteorología. 2º edición. París 1871.

TURPAIN, ALBERTO: Tratado teórico-práctico de física. Casa editorial Araluce. Barcelona 1931

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