Experimento de expansión térmica y enfriamiento
Experimento científico 1: Globo mágico
Preparación del material: un recipiente con agua fría, un recipiente con agua caliente, una botella de plástico y un globo.
Principios Científicos: Niños, ¿queréis conocer el secreto de esta magia? De hecho, esta es la razón por la cual los objetos se expanden con el calor y se contraen con el frío. La expansión y contracción de un objeto está relacionada con el movimiento de las partículas bebés en el objeto. Cuando se calienta un objeto, las partículas bebés se mueven más rápido, la distancia entre las partículas bebés aumenta y el objeto se expande. Cuando un objeto está más frío, las partículas bebés se ralentizan, la distancia entre ellas se reduce y el objeto se encoge.
El aire también se expande con el calor y se contrae con el frío. Cuando la botella de plástico entra en contacto con agua caliente, el aire de la botella se calienta y se expande, lo que hace que el globo se expanda. Cuando la botella entra en contacto con agua fría, el aire de la botella se contrae y el globo se desinfla.
Experimento científico 2: Recuperación del tenis de mesa
Preparación del material: una taza de agua hirviendo, una pelota de tenis de mesa arrugada y un palito (los palillos también son aceptables).
Expansión y extensión: ¡Hay muchas cosas en la vida que se expanden con el calor y se encogen con el frío! El cemento utilizado para pavimentar las carreteras se hincha debido al calor en verano, y los neumáticos de los automóviles en verano estallan debido a la expansión térmica del gas en los neumáticos.
En el termómetro en la vida, cuando la temperatura sube, la columna de mercurio del termómetro sube; cuando la temperatura baja, la columna de mercurio del termómetro baja. Cuando comemos bollos al vapor, son pequeños cuando se cocinan y se expanden cuando se calientan. Sabemos que los objetos se expanden con el calor y se contraen con el frío, así que tenga cuidado de no calentar huevos sin cáscara en un horno de microondas, de lo contrario pueden explotar fácilmente. ¡No caliente bolsas de leche ni objetos con tapa en un horno de microondas para evitar explosiones!
Materiales expansivos
La expansión y contracción térmica se refieren a la característica de que un objeto se expandirá cuando se calienta y se contraerá cuando se enfría. Debido a que el movimiento de las partículas (átomos) en un objeto cambia con la temperatura, cuando la temperatura aumenta, la amplitud de vibración de las partículas aumenta, lo que hace que el objeto se expanda.
Pero cuando la temperatura baja, la amplitud de vibración de las partículas disminuye, provocando que el objeto se encoja. El agua (por debajo de 4°C), el antimonio, el bismuto, el galio, el bronce y otras sustancias se contraen cuando se calientan dentro de ciertos rangos de temperatura y se expanden cuando se enfrían, lo que es exactamente lo contrario de las propiedades de los objetos en general.