Densidad

La densidad se refiere a la cantidad de masa contenida en un volumen dado. Es una propiedad fundamental de la materia y se calcula mediante la fórmula:

Notas importantes:

• La densidad es una propiedad característica de cada sustancia y da idea de lo pesado de los átomos que la forman y de lo juntos que están: una misma masa de distintas sustancias ocupa distinto volumen.
• La densidad varía con la temperatura y la presión. A medida que aumenta la temperatura disminuye la densidad, siendo la disminución más notoria en los gases. La presión produce un aumento en la densidad a medida que aumenta la primera. Este efecto es más importante en los gases que en los líquidos.
• Las densidades de los gases son mucho menores que las de los líquidos y los sólidos porque los átomos de los gases están separados por grandes cantidades de espacio vacío.
• La densidad del agua es 1000 kg/m³

Experimentamos con la densidad

Vamos a realizar diferentes experimentos donde entra en juego la densidad. Los realizaremos en grupo.

Exp.1: La densidad del agua y la temperatura

Procedimiento

• Llenamos los dos vasos uno con agua caliente y el otro con agua fría
• En el vaso de agua caliente añadimos colorante y mezclamos
• Tapamos el vaso de agua fría con el plástico, le damos la vuelta y lo colocamos sobre el vaso de agua caliente
• Retiramos poco a poco el plástico y dejamos un pequeño hueco
• ¿Qué pasará? Anotamos nuestra hipótesis
• Observamos lo que pasa y lo anotamos
• Repetimos el experimento, pero ahora colocamos el vaso de agua caliente encima del vaso de agua fría
• ¿Qué pasará? Anotamos nuestra hipótesis
• Observamos lo que pasa y anotamos
• Con los datos obtenidos elaboramos una conclusión

Exp.2: Flotabilidad del huevo

Materiales y productos

• Un vaso de precipitados
• Agua
• Un huevo
• Azúcar
• Calentador o mechero
• Cucharilla
• Un vídeo de ayuda por si nos perdemos en el proceso.

Procedimiento

• Añadimos agua en el vaso de precipitados
• ¿Qué pasará al introducir el huevo en el vaso de agua? Anotamos nuestra hipótesis
• Metemos el huevo en el vaso con agua y anotamos lo que pasa con el huevo
• ¿Qué pasará, si añadimos azúcar en el agua? Anotamos nuestra hipótesis
• Añadimos 2 o 3 cucharaditas de azúcar en el agua. disolvemos y metemos el huevo, anotamos lo que pasa
• Añadimos más azúcar una o dos cucharas, disolvemos, metemos el huevo y vemos lo que pasa y lo anotamos
• ¿Qué pasará si calentamos el agua? Anotamos nuestra hipótesis
• Posteriormente calentamos el agua y anotamos lo que pasa con el huevo
• Dejamos enfriar y anotamos lo que pasa con el huevo
• Comparamos nuestras hipótesis y las anotaciones y extraemos conclusiones

Una vez terminados los experimentos, individualmente, elaboramos un informe teniendo en cuenta los siguientes puntos:

1. Objetivos de cada experimento
2. Base teórica en cada experimento
3. Datos obtenidos en cada experimento
4. Comparamos nuestras hipótesis y los datos obtenidos
5. Extraemos conclusiones en cada experimento
6. Dificultades encontradas al realizar cada experimento
7. Trabajo de grupo y problemas encontrados

Simulamos con la densidad

Vamos a simular con la densidad en grupo, utilizando la siguiente simulación de PHeT colorado: Densidad. Al entrar en la simulación nos encontramos con tres modalidades o ventanas: "Introducción", "Comparar" y "Misterio"

Modalidad introducción

Entramos en "Introducción" y completamos la siguiente tabla por grupos. Cada grupo, trabaja con una serie de materiales.

1. Variamos la masa o el volumen y anotamos lo que pasa.
2. Anotamos la densidad de cada material.
3. En personalizado con el máximo volumen anotamos la densidad variando la masa cada 0,5 kg . Ordenamos los datos en una tabla y obtenemos conclusiones.

Modalidad comparar

Entramos en "Comparar". Hacemos los grupos y cada grupo va a comparar los siguientes materiales

GRUPOS	GRUPO A	GRUPO B	GRUPO C	GRUPO D	GRUPO E
Materiales	A,B	C,D	A,C	B,D	A,D

Una vez hechos los grupos completamos la siguiente tabla:

Nombre del grupo:
Misma masa	Describimos el volumen Anotamos la masa de los bloques  Anotamos la cantidad de agua del recipiente	Ponemos los bloques en el recipiente de agua Vamos aumentando la masa y vamos anotando lo que pasa cada 0,5 kg. Nos fijamos en el volumen de agua del recipiente exterior y anotamos lo que pasa	Ordenamos los datos obtenidos en tablas Obtenemos conclusiones de. lo observado.
Mismo volumen	Anotamos la masa de los bloques  Describimos el volumen Anotamos la cantidad de agua del recipiente	Ponemos los bloques en el recipiente de agua y anotamos lo que pasa Vamos aumentando el volumen de los bloques y vamos anotando lo que pasa cada litro Nos fijamos en el volumen de agua del recipiente exterior y anotamos lo que pasa	Ordenamos los datos obtenidos en tablas Obtenemos conclusiones de lo observado
Misma densidad	Anotamos la masa de los bloques  Describimos el volumen Anotamos la cantidad de agua del recipiente	Ponemos los bloques en el recipiente de agua y anotamos lo que pasa Vamos aumentando la densidad de los bloques y vamos anotando lo que pasa cada 0,5 kg/L Nos fijamos en el volumen de agua del recipiente exterior y anotamos lo que pasa	Ordenamos los datos obtenidos en tablas Obtenemos conclusiones de lo observado

Una  vez que hemos investigado con la simulación "comparamos", obtenemos conclusiones y las contrastamos con el resto de grupos de clase.

Finalmente escribimos un informe informe individual sobre los experimentos realizados, teniendo en cuenta los siguientes puntos:

1. Objetivos de cada experimento
2. Anotamos nuestras predicciones
3. Comparamos los datos obtenidos y extraemos conclusiones en cada experimento
4. Dificultades encontradas en cada experimento
5. Valoramos el trabajo en grupo, sus fortalezas y debilidades
6. Aportaciones para mejorar los experimentos
7. Aportaciones para mejorar el trabajo en grupo

Recordamos que todas las actividades realizadas las guardamos en nuestro porfolio.

Modalidad misterio

Entramos en  "Misterio", en esta modalidad encontramos 3 grupos de bloques y uno aleatorio, además tenemos una balanza para determinar la masa de los bloque y un recipiente con un fluido que nos da el volumen desalojado por cada bloque que es el volumen del peso del bloque, finalmente tenemos una tabla de densidades para determinar el nombre del elemento.

Vamos a determinar por grupos los nombres de los elementos, para ello seguimos las siguientes instrucciones:

1. Por grupos, vamos a determinar que elementos tenemos, una vez calculada la densidad comparando con la tabla de densidades que aparece en la simulación.
2. Cada grupo de bloques consta de 6 bloques.
3. Cada grupo pulsa en aleatorio.
4. Anotamos los colores de los 6 bloques.
5. Calculamos la densidad de cada bloque.
6. Comparamos las densidades calculadas con la tabla de densidades y determinamos el nombre de cada bloque.
7. El fluido es agua.
8. Recordad que para calcular su densidad el bloque debe estar totalmente sumergido.

Para ordenar los datos podemos seguir la siguiente tabla

	Color del bloque	Masa del bloque en Kg	Volumen de fluido desalojado	Densidad del bloque	Nombre del material del bloque
Bloque A
Bloque B
Bloque C
Bloque D
Bloque E

Realizamos un informe individual, de las actividades realizadas en la simulación, tenemos en cuenta los siguientes puntos:

1. Explicamos que hemos trabajado en cada simulación
2. Anotamos de forma ordenada los datos obtenidos
3. Anotamos nuestras predicciones
4. ¿Por qué se hunden los bloques? ¿Qué magnitud tiene que cambiar?
5. ¿Qué sucede con la densidad del fluido? ¿Influye en la flotación o hundimiento de los bloques?
6. ¿Por qué algunos bloques flotan?
7. ¿Qué dificultades hemos encontrado?
8. ¿Hemos tenido algún problema en el trabajo en grupo?