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Aquae

Experimenta la densidad del agua fría y caliente

¿Quieres probar las propiedades del agua, usando solo dos vasos y un poco de agua caliente y fría? Para ello, te proponemos un sencillo experimento en el que descubrirás como el agua de un vaso puede “volar”. Para este experimento tan solo necesitas un poco de agua fría y caliente, un poco de colorante y un trozo de plástico. ¡Empezamos!

Realizar este experimento para observar cómo se comporta la densidad del agua caliente y fría es muy sencillo. Además, en cuestión de unos minutos, te llevarás una sorpresa gracias a las propiedades del agua fría y caliente.

¿Cómo realizar el experimento con agua fría y caliente?

Primero llena dos vasos que tengan la misma forma y tamaño con la misma cantidad de agua. En ambos caso, el líquido tiene que llegar al límite. En uno echarás agua caliente y en el otro la fría. Procura utilizar agua muy fría. Para asegurarte de que el experimento funciona, échale unos cuantos cubitos de agua al vaso. Mientras esperas a que se enfríe, calienta donde prefieras (olla, microondas, tetera…) el agua que echarás en el vaso caliente. Una vez el agua esté preparada para el experimento, echa un par de gotas de colorante en uno de los vasos (también puedes ponerlo en los dos) para poder diferenciarlos.

Cuando lo tengas listo, estarás preparado para el experimento de agua caliente y fría. Coge el plástico y colócalo encima del vaso de agua fría. Acto seguido, haciendo vacío, dale la vuelta y ponlo encima del de agua caliente. Con sumo cuidado, retira el plástico para que ambas aguas queden unidas.

Cuando vayas retirando el plástico verás que ambos líquidos se irán uniendo. Lo que sucede es que el agua caliente es menos densa que el agua fría. Por eso, esta primera tiende a subir y el agua fría termina quedando por debajo.

Este fenómeno se produce, fundamentalmente por la actividad de las moléculas. Cuando el agua está caliente, las moléculas están en continuo movimiento y se chocan constantemente. En otras palabras, el agua caliente tiene una densidad muy baja. Ocurre lo contrario cuando el agua está fría. El movimiento es casi como de pequeños empujones, con lo cual están muy concentradas lo que aumenta su densidad.

¿Por qué el agua tiene densidades diferentes?

Todos los elementos del planeta –tanto naturales como generados por el hombre– tienen una densidad diferente. No obstante, la temperatura de un objeto o de un elemento químico, como en este caso, puede modificar la densidad del mismo. Así, el agua fría y caliente están compuestas por la misma molécula (H2O) pero tienen diferentes densidades. A pesar de que la diferencia de densidad no es muy grande, es suficiente para que el agua caliente se sitúe sobre el agua fría. Es lo que hemos visto en este experimento. Como veremos más adelante, esto ocurre también en la naturaleza de forma natural.

Un fenómeno propio de las corrientes marinas

La acción del calor provoca la diferencia de densidad entre el agua caliente y el agua fría. Cuando se calienta el agua –en la naturaleza, es el Sol el agente que provoca este cambio– las moléculas que la componen se empiezan a agitar con mayor excitación. Al moverse más rápido, las moléculas del agua caliente chocan entre sí con más fuerza. También el rebote es mucho mayor. Esto hace que la misma cantidad de agua ocupe más espacio cuando está caliente, lo cual hace que la densidad sea menor.

Por el contrario, las moléculas del agua fría están más juntas, lo cual genera un rebote entre las partículas menor. Al ocupar menos espacio que el agua caliente, existe una mayor concentración de partículas, lo cual explica por qué el agua fría tiene mayor densidad. Esto provoca que el agua caliente flote sobre la fría.

El fenómeno que has visto en este experimento es algo que ocurre a diario en los océanos. Las masas de agua cálida se sitúan por encima del agua fría en los océanos del mundo. Por eso cuanto más profundo buceamos en el agua, más bajas son las temperaturas. A esta división de temperaturas se la conoce como termoclima. Se trata de una capa dentro de un cuerpo de agua o aire donde la temperatura cambia rápidamente con la profundidad o altura.