La sopraffusione e l’esperimento del ghiaccio che si forma in un secondo.

L’acqua sopraffusa (supercooler water) è il fenomeno per cui l’acqua rimane liquida sotto la temperatura di 0ºC.

Avrei voluto conoscere questo fenomeno nel periodo Frozen di Marcello, qualche anno fa, perché ci ha fornito l’occasione di fare un esperimento con il ghiaccio facilissimo da preparare.

L’esperimento

Abbiamo posizionato una bottiglietta d’acqua di rubinetto in orizzontale nel congelatore. Non credo che la posizione incidi sul risultato, semplicemente la bottiglia non entrava in verticale nel mio freezer! In questo caso abbiamo riempito la bottiglia per metà. Negli esperimenti successivi abbiamo riempito quasi per intero la bottiglia (lasciando un po’ di margine perché il ghiaccio aumenta il volume dell’acqua) e il risultato è stato più visibile.

Abbiamo aspettato circa 3 ore.

❄️fase delicata❄️

Abbiamo estratto dal frigo la bottiglietta molto lentamente e cercando di evitare movimenti bruschi.

Abbiamo osservato che l’acqua era ancora allo stato liquido.

 

Eppure sotto la temperatura di 0 ºC l’acqua dovrebbe passare dallo stato liquido allo stato solido.

Questo è vero, ma in natura si osserva che se l’acqua è pura e in uno stato di quiete, le molecole non riescono a organizzarsi per formare un cristallo. È un fenomeno che si può verificare con temperature fino ad un massimo di -40 ºC , dopodiché l’acqua necessariamente gela.

A questo punto Marcello ha scosso la bottiglia interrompendo lo stato di quiete dell’acqua.

In un secondo si è formato del ghiaccio!

L’esperimento è riuscito, il ghiaccio si è formato in un secondo, ma non essendo pienamente soddisfatta ho ripetuto l’esperimento. Non l’ho documentato con foto, ma guardando questo video trovato in rete, il risultato che alla fine ho ottenuto risulta più chiaro.

Alla sopraffusione è legato un fenomeno atmosferico chiamato gelicidio.

Questo fenomeno si verifica quando dalle nuvole scende acqua sopraffusa, quindi con temperatura inferiore a 0ºC, ma liquida.

Quando l’acqua tocca il suolo, anch’esso freddo, si cristallizza all’istante formando una lastra liscia, aderente e scivolosa.

 

Quando si forma questa lastra, chiamata non a caso ghiaccio vetrone, bisogna stare molto attenti ad evitare incidenti.

Una curiosità

Il gelicidio può creare problemi agli aerei in volo. Nella meteorologia aeronautica l’icing  in volo nelle nubi (contaminazione da ghiaccio) è considerato un fenomeno pericoloso tra 0ºC e -10ºC, poiché la formazione di ghiaccio vetrone sull’aereo può provocare varie difficoltà, tra cui problemi di visibilità, comunicazioni e potenza dei motori.

Spero che questo esperimento vi sia piaciuto. Alla prossima avventura!

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Esperimento di botanica: la pigna che si chiude, la pigna che si apre.

Mentre passeggiavo per la campagna con Amelia ho visto delle pigne cadute dall’albero e mi è tornato alla mente un ricordo. Un giorno parlando con una mia conoscente venne fuori che lei da piccola si divertiva a far chiudere le pigne.

Marcello ama gli esperimenti e ho colto l’occasione per prepararne uno insieme: far chiudere una pigna!

Questa era la nostra pigna prima dell’esperimento

Abbiamo immerso la pigna aperta in una ciotola d’acqua e abbiamo aspettato qualche ora.

Funzionerà l’esperimento?

Sì!!!

Abbiamo scoperto che le pigne si chiudono in condizioni di umidità.

Cosa succede invece se la temperatura è secca?

Facciamo l’esperimento opposto.

Questa pigna era chiusa quando l’ho raccolta

L’ho lasciata sul tavolo della cucina per una notte.

Il giorno dopo era così:

Qual é il meccanismo di apertura e chiusura delle pigne?

Le cellule delle pigne cadute dall’albero sono morte. Per questo si è concluso che l’azione che fa chiudere le pigne in condizioni di umidità è meccanica. Le scaglie esterne dirigono l’acqua fino alla parte interna della pigna, la cui risposta fa chiudere la pigna prima che si inzuppi. Questo meccanismo assicura che i semi vengano preservati finché non si verifichino le condizioni migliori per disperdersi, cioè in condizioni di secchezza, quando la pigna si apre.

Trovo molto bello questo filmato time lapse che mostra in dettaglio la pigna che si chiude.

A Marcello è piaciuto molto questo esperimento.

A presto!

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I’esperimento dei vasi comunicanti e il mix di colori

Qualche giorno fa Momo mi ha chiesto: “Mamma, hai un’idea?”. Questo è il suo modo di dirmi che vorrebbe fare un esperimento, uno qualsiasi. Per fortuna ne avevo già in mente uno facilissimo da preparare: i  vasi comunicanti.

Occorrente:

  • 3 barattoli di vetro
  • brocca con acqua
  • due colori alimentari o tempere di colore rosso, blu o giallo.
  • carta assorbente

Ho chiesto a Momo di versare l’acqua della brocca nei barattoli di destra e di sinistra. Poi ho piegato a metà 2 fogli di panno carta e li ho messi come nella foto sotto.

01-barattoli

Poi Momo ha versato della tempera blu e rossa nei barattoli con l’acqua e ha mescolato con un pennello. Inavvertitamente un po’ di blu è andato a finire nel rosso, che si è trasformato in un lilla!

Ora bisogna aspettare, aspettare e ancora aspettare!

Alla fine il risultato sarà questo:

02-barattoli

L’acqua dei barattoli laterali, attraverso la carta assorbente, si è riversata nel barattolo centrale fino a quando non è arrivata allo stesso livello, secondo il principio dei vasi comunicanti: un liquido contenuto in due o più contenitori comunicanti tra loro raggiunge lo stesso livello. Nel nostro caso il livello è stato raggiunto il giorno dopo.

Il colore dell’acqua del barattolo centrale è derivato dal mix di colori blu e lilla.

Esperimento riuscito! A presto!

Incontriamoci nel gruppo facebook A che gioco giochiamo e scambiamoci le nostre idee!

 

Liberare i giochini con l’aceto

 

Ecco un esperimento che è piaciuto tanto a Momo: liberare i giochini con l’aceto.

Prima però li dobbiamo imprigionare. Cosa occorre:

  • Giochino di piccole dimensioni
  • Piccolo contenitore o vaschetta per il ghiaccio
  • bicarbonato
  • acqua

Inserite il giochino nel contenitore e ricopritelo in parte di bicarbonato. Tenete conto che bisognerà creare una miscela di tre parti di bicarbonato e una parte di acqua. Momo ha versato 6 cucchiaini di bicarbonato e due cucchiaini d’acqua.

AcetoBicarbonato1

Mettete in freezer qualche ora.

Ora tirate fuori il contenitore dal freezer. Io ne ho preparati due. I giochini sono incastrati nella miscela.

AcetoBicarbonato2

L’esperimento può iniziare

L’ unico ingrediente che serve è l’aceto. Versiamolo sopra il giochino.

AcetoBicarbonato3

e vediamo come aceto e bicarbonato reagiscono formando tante bollicine

AcetoBicarbonato5

E così possiamo liberare i nostri giochini

AcetoBicarbonato7

Ma se siamo stanchi di versare aceto, ci vengono in aiuto scalpello e  martello

AcetoBicarbonato8

Con un po’ di acqua i giochini saranno più puliti che mai e la miscela che avanza si può usare come prodotto di pulizia.

Questa idea è stata presa dal blog fun-a-day . Qui trovate l’attività originale.

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A presto!