Com és que els materials es dilaten? (augmenten el seu volum quan s’escalfen)

Com és que els materials es dilaten? (augmenten el seu volum quan s’escalfen)

En la vida quotidiana trobem molts instruments i fets que es relacionen amb aquest fenomen i els podem explicar pensant en la dilatació dels materials. Per exemple, en el cas del sòlids, la funció de les juntes de dilatació d’un pont, o com introduir un anell que no cap a un dit;  en el cas dels líquids, el funcionament d’un termòmetre; i pel que fa als gasos, l’enlairament d’un globus. A partir d’aquests fets, es pot investigar de què depèn que la dilatació sigui major o menor (cada substància té un coeficient de dilatació diferent) i en el cas de l’aire, establir relacions amb els canvis en la densitat (fet que permet explicar per què els globus s’enlairen).

Dilatació dels sòlids

  En el cas dels sòlids, si es tenen els materials adequats, l’experiència prototípica és comprovar si passa una bola per una anella comparant quan està a temperatura ambient o quant està més calenta (en aquest cas no passa).  Els infants poden imaginar que l’augment del volum és degut a que que quan transferim  energia, augmenta el seu moviment i la distància entre elles.

Font: Web Mestre a casa
Font: Web Mestre a casa
Un bon exemple d’experiment sobre la dilatació es pot consultar a: Amat, A.; Marti, J., & Grau, V. (2016) Investiguem la matèria. Ajuntament de Barcelona. Experiment 8. Clica sobre la imatge per llegir-lo.

Dilatació dels líquids

En el cas dels líquids podem experimentar la seva dilatació fent un termòmetre. L’alcohol té un coeficient de dilatació més gran que l’aigua i per això és la substància que s’utilitza per fer els termòmetres, perquè es percep millor l’augment de volum. Però a l’escola és perillós utilitzar alcohol, perquè és molt inflamable i ho experimentarem amb l’aigua. 

Clica sobre la imatge per veure una experimentació de RECERCA EN ACCIÓ sobre la dilatació dels líquids.
Clica sobre la imatge per veure una experimentació sobre la dilatació dels líquids. Referència: XTEC.
Un altre exemple d’experiment sobre la dilatació es pot consultar a: Amat, A.; Marti, J., & Grau, V. (2016) Investiguem la matèria. Ajuntament de Barcelona. Experiment 9. Clica sobre la imatge per llegir-lo.

Dilatació dels gasos

En els gasos va bé comprovar la dilatació de l’aire escalfant un erlenmeyer tapat amb un globus. Clica sobre la imatge per saber-ne més.
Quan a l’alumnat se’l demana que representi com s’imaginen el canvi de volum i ho representin pensant en què veuríem si tinguessin unes ulleres màgiques, els dibuixos són molt diversos i reflecteixen idees alternatives: uns creuen que perquè el globus s’infli les partícules s’han hagut de ‘multiplicar’, i n’hi ha moltes més. D’altres creuen que les partícules han ’pujat cap el globus (i, per tant, a sota s’ha fet un buit) i d’altres, que s’ha produït un canvi químic.

 Font: Escoles experimentals LOGSE, 7è EGB i 1r ESO.

Un altre exemple d’experiment sobre la dilatació es pot consultar a: Amat, A.; Marti, J., & Grau, V. (2016) Investiguem la matèria. Ajuntament de Barcelona. Experiment 10. Clica sobre la imatge per llegir-lo.