COMPARACIÓN DE PESO Y DENCIDAD DEL AGUA EN SUS ESTADOS SOLIDO Y LÍQUIDO

José Ángel Alcantar GranadosJorge Uriel López Amezcua

Diana Gabriela Dominguez MendozaLeslie Karina Hernández Rodríguez

índice

Presentación Resumen Introducción Hipótesis Actividad experimental Toma de datos Conclusiones Agradecimientos bibliografía

resumen

Con este pequeño experimento podemos darnos cuenta de que efectivamente las dos hipótesis que proponemos al principio son verdaderas, con esto comprobamos que la ley de Lavoisier es verdadera y que las moléculas del agua se contraen solidificándose y formando así el hielo, el cual es menos denso que el agua permitiendo así más almacenamiento de aire mejorando la flotabilidad de éste, pero también podemos darnos cuenta que la densidad no siempre afecta en la masa de la materia

Introducción

En este experimento se hablara de cosas que aun teniéndolas claras hay que reafirmarlas como lo es el termino de la masa, que es la cantidad de materia que forma un cuerpo y es una de las características principales de la materia, el volumen es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo, la densidad utiliza estos dos aspectos por lo tanto la densidad es la cantidad de masa que hay en un determinado volumen y su representación es: este término es fundamental para desarrollar la actividad que estamos planteando.

Hipótesis 1

En mi hipótesis propongo que si tenemos ciertas cantidades de agua y de hielo, el hielo flotaría sobre el agua ya que me baso en la densidad y acomodo de las partículas de la materia en sus distintos estados. Ya que la cantidad de la masa se conserva en el cambio de estado pero la densidad no, la densidad del hielo es de 917,00 y la del agua varía según su temperatura pero siempre tiene mayor densidad el agua que el hielo, por lo tanto como el hielo tiene menor densidad y mejor acomodo de sus partículas permite más almacenamiento de aire que el agua a cualquier temperatura. Por lo anterior mi hipótesis dice que si tenemos la cierta cantidad de masa de agua y de hielo (siempre siendo mayor la del agua) y se juntaran, el hielo siempre flotaría sobre el agua por su densidad.

Hipótesis 2

Basado en la ley de conservación de la materia elaborada y comprobada por el químico francés Antoine-Laurent de Lavoisier (26 de agosto de 1743 — 8 de mayo de 1794) donde se dice que la materia al sufrir un cambio sigue siendo la misma , en base a esto propongo que si se coloca agua en un recipiente en estado líquido y en otro colocamos la misma cantidad de agua líquida y la sometemos a bajas temperaturas hasta que se transforme a estado sólido deben pesar lo mismo debido a que el agua solo ha sufrido un cambio físico y se debe de conservar su peso porque sus moléculas siguen siendo las mismas solo que se han compactado y cristalizado para formar hielo al someterlas a una temperatura debajo de los 0° y pienso que cuando este fenómeno físico pasa y el agua vuelve a ser otra vez líquida debe ocurrir exactamente lo mismo, su peso debe seguir siendo el mismo.

Parte experimental

Para poder comprobar la primera hipótesis, sobre el peso del agua y del hielo se utilizó una báscula con una resolución de 5 gramos y con una capacidad máxima de 10 kilogramos, la cual fue calibrada antes de realizar el experimento.

Para comprobar esta hipótesis se necesitaron dos bolsas transparentes y agua potable. En la primera bolsa se agregó 1 kg de agua y en la segunda bolsa se hizo lo mismo, de tal manera que las dos bolsas pesaran 1 kg cada una. La primera bolsa fue sometida a bajas temperaturas en un congelador, para que se solidificara convirtiéndose en hielo. La segunda bolsa se mantuvo con el agua en su estado líquido original.

Cuando el agua de la primera bolsa se congeló, volvió a pesarse en la báscula y su peso continuaba siendo de 1 kilogramo. De igual manera, la segunda bolsa que contenía el agua líquida continuaba pesando 1 kilogramo.

Para comprobar la segunda hipótesis, sobre la densidad del agua y del hielo se utilizó la misma balanza empleada en el experimento anterior (sobre el peso del agua y del hielo), calibrada con anterioridad.

Fue utilizada una bolsa transparente, a la cual se le añadieron 500 gramos de agua (medio kilogramo). Esta bolsa fue sometida a bajas temperaturas en un congelador para que se solidificara y se transformara en hielo.

Cuando el agua se convirtió en hielo, la bolsa fue retirada con un cuchillo. A un recipiente se le agregó agua, y posteriormente se le colocó el hielo (sin el plástico), y se le añadió más agua al recipiente hasta que el hielo flotó sobre el líquido.

Toma de datos

En el primer experimento (sobre el peso del agua y del hielo), después de sacar la bolsa de hielo del congelador, pesarla y comparar esa medida con la medida inicial (en su estado líquido), se pudo observar que ambos pesos fueron los mismos, de 1 kg, aun presentándose en diferentes estados de materia, lo que comprueba que nuestra primera hipótesis es correcta.

En el segundo experimento (sobre las densidades del agua y del hielo), ocurrió algo interesante. Cuando el hielo se encontraba en el recipiente y se empezó a agregar el agua, el hielo parecía no verse afectado por el agua y no flotaba en un principio, esto debido a que la cantidad de agua que se le echó al inicio era poca. Entre más agua se le agregaba al recipiente, el hielo flotaba más y su densidad era menor a la del agua. Comprobando así, que el hielo es menos denso que el agua por lo tanto el agua solida flota sobre el agua siempre y cuando sea más cantidad de agua líquida con esto demostramos que nuestra segunda hipótesis es verdadera.

conclusiones

Con los resultados anteriores se obtuvo que los sólidos se expanden al fundirse y los líquidos se contraen al congelarse. Sin embargo, mucho depende de cómo estén situadas las moléculas en la forma sólida. En el hielo, por ejemplo, las moléculas de agua están dispuestas en una formación especialmente laxa, en una formación tridimensional que en realidad deja muchos «huecos».

Agradecimientos

A la profesora María Magdalena Martínez Mondragón por el apoyo que nos brindo al explicarnos la estructura del proyecto

A la familia Domínguez Mendoza por el apoyo que nos brindo al prestarnos sus cosas como la balanza, congelador, entre otros.

A la biblioteca del departamento de preparatoria Agrícola por prestarnos el material bibliográfico.

Bibliografía

FISICA conceptos y aplicaciones/ Paul E. Tippens /séptima edición/ McGraw-Hill Interamericana

CIENCIASIII secretaria de educación pública/ Leonor Díaz Mora, Alejandra Gonzales, José Luís Gonzales, Esperanza Guevara, Helena Arrollo, Elda Pérez. 2008

CIENCIAS FISICAS Natasha Lozano de swan, ed. Santillana 3ra edición EL MUNDO DE LA FISICA LEEYES DE CONSERVACION Ana maría Cetto, Héctor Domínguez ed. Trillas. 1°

edición