Taller de ciències

Sòlid o líquid viscós? Ciència recreativa

Introducció

Normalment, associam la rigidesa amb els sòlids i la capacitat per fluir amb els líquids i els gasos. No obstant això, hi ha sòlids flexibles i líquids que flueixen menys que altres. Descobrirem amb aquestes activitats la resistència a fluir: la viscositat.

Analitza

• Si vessam aigua, oli o mel sobre una superfície, què succeeix? Es pot veure que el seu comportament és bastant diferent: l’aigua, en vessar-se, s’escampa més que l’oli i que la mel. Això és així perquè l’aigua és menys viscosa.

• En jugar amb una pasta verdosa que venen per fer bromes, hauràs notat que el seu comportament és diferent al dels líquids i al dels sòlids.

Material

• Midó en pols • Cola blanca • Colorant alimentari • Aigua • Una cullerada

• Un tassó

• Un bol • Una bossa d’autosegellat.

Construeix

Elaborarem aquesta pasta verdosa de forma casolana.

• En mig tassó d’aigua temperada, hi diluïm una culleradeta de midó.

• En un bol, afegim una cullerada sopera d’aquesta dissolució i dues cullerades soperes de cola blanca. S’hi poden afegir unes gotes de colorant alimentari.

• Remenam la mescla, al principi amb la cullera i llavors amb les mans. Guardam la pasta a la bossa d’autosegellat i la refrigreram.

Construeix

• La pasta preparada, flueix? Més o menys que la mel? I que l’oli? És un líquid o és un sòlid? És la viscositat el mateix que la densitat?

• Abocam la pasta anant alerta en un tassó i feim que llenegui. Mesuram el temps que tarda a arribar a la vora. Feim el mateix amb l’oli i l’aigua; d’aquesta manera, estarem comparant la viscositat d’aquests materials.

• Amassam la pasta amb les mans i feim una bolla. Observam que, com més gran és la força que s’hi fa, menys es pareix el seu comportament al d’un líquid; és a dir, augmenta la seva viscositat.

Conclusions

La pasta que hem preparat es comporta com un líquid molt viscós. A més a més, aquesta viscositat augmenta quan la sotmetem a algun tipus d’esforç, com ara tensions, torsions, o si la copejam. Per això, deim que alguns fluids, com el que hem fabricat, poden comportar-se com a sòlids. Aquests fluids s’anomenen no newtonians, i són molt comuns.

Cercau informació sobre fluids no newtonians quotidians, i relacionau-la amb el comportament del quetxup i del xocolate.

Treball pràctic

Aigua i farina (separats)

Dissolució, col·loide o suspensió?

Plantejament del problema

L’objectiu d’aquesta pràctica és classificar mescles de substàncies quotidianes en dissolucions, col·loides i suspensions.

La teva proposta

Com podríem diferenciar una suspensió d’una dissolució? I una dissolució d’un col·loide? Quines proves podem plantejar per determinar si estam davant d’algun d’aquests tipus de mescla?

La nostra proposta

Ens fixarem en algunes propietats que ens permeten diferenciar entre suspensió, dissolució i col·loide:

• Si la mescla se separa en capes en no ser remenada durant un cert temps.

• Si la mescla completa travessa el paper de filtre o en queda una part sense filtrar-se.

• Si és transparent a la llum d’un punter làser o si, pel contrari, fa que aquesta llum es dispersi, podent llavors ser observada.

Material

• Aigua • Farina • Cafè • Llet • Paper de filtre • Embut • Balança

• Proveta • Vasos de precipitats • Punter làser o llanterna.

Orientacions per a la realització de l’experiència

Preparació de les mescles

Elaboram tres mescles diferents: una d’aigua i farina, una altra d’aigua i cafè i, per finalitzar, una altra d’aigua i llet. Per a aquestes dues darreres, utilitza només unes gotes de cafè o de llet.

Seqüència de proves

• Filtració. En primer lloc, farem que les mescles passin a través del paper de filtre, utilitzant l’embut (muntatge mostrar a l’epígraf 4). Observarem si hi ha diferències entre l’aspecte de la mescla original, el filtrat i la part retinguda en el paper de filtre.

• Sedimentació. A continuació, deixarem les mostres en repòs, cada una en un recipient, durant diverses hores; observarem si hi ha diferències abans i després del temps de repòs.

• Efecte Tyndall. Feim passar la llum d’un punter làser a través de les mescles. Per veure-ho millor, apagam els llums del laboratori. Obsevarem si s’aprecia, o no, el raig de llum en travessar la mescla.

Extreu Conclusions

1 Utilitzant l’esquema anterior, extreu conclusions sobre les experiències que has realitzat.

2 Explica per què es possible ver el raig de llum a través d’un col·loide i d’una suspensió.