Articles científics

Ciència amb nom de dona: El futur neix a les aules de FEDAC Salt

A FEDAC Salt tenim una certesa: el món de la ciència no només necessita respostes, sinó també noves mirades. Durant massa temps, el paper de la dona en l’àmbit STEM (Ciència, Tecnologia, Enginyeria i Matemàtiques) ha quedat en un segon pla, però a la nostra escola treballem cada dia perquè les nostres alumnes siguin les protagonistes del progrés que ha de venir.

Avui tenim l'orgull de presentar-vos el resultat d'aquest esforç i talent. Tres de les nostres alumnes de Secundària han canviat la bata d’estudiant per la d’investigadores, analitzant reptes actuals amb una mirada crítica i rigorosa. La Laia, la Íngrid i la Maika us ofereixen uns articles d'allò més interessants.

Com la pressió atmosfèrica afecta la vida diària

Sabíeu que un ou es courà més ràpid al nivell del mar que a dalt d’una muntanya? Tot això depèn de la pressió atmosfèrica, pel fet que aquesta varia segons el lloc de la Terra.

L’aigua, a una pressió de nivell de mar, que normalment és d’1 atm., bull als 100 ºC. En canvi, quan ens trobem a una pressió més baixa com la de la muntanya, el punt d’ebullició, que és la temperatura a la qual bull una substància, disminueix i es troba aproximadament entre els 70 i 80 ºC. Això passa perquè les molècules en estar en menys pressió necessiten menys energia per convertir-se en vapor i escapar-se.

Quan estem en una muntanya, un ou necessitarà més temps per coure’s perquè aquest a una temperatura de 90 o 100 ºC bull durant uns 11 minuts, però en estar als 70 ºC es necessitarien entre 40 i 45 minuts com a mínim per fer-lo.

En conclusió, com més baixa és la pressió d’un lloc més baix serà el punt d’ebullició d’una substància perquè, les seves partícules ja no es troben tan pressionades per les molècules d’aire i tenen més facilitat en moure’s.

Es pot fer un ou a l'Everest? Com?

Alguna vegada us heu preguntat com es cou un ou a l’Everest o si és possible? Tots aquests misteris són les causes per les quals la humanitat ha pogut evolucionar. Estudiem els diferents estats de l'aigua i com afecta la pressió a la temperatura per respondre a aquesta pregunta.

1. ELS DIFERENTS ESTATS DE L’AIGUA

L’aigua és l’únic element que trobem en tres estats a la superfície terrestre: sòlid, líquid i gas. El seu estat sòlid és menys dens que el líquid, de manera que el gel flota.

El gràfic de pressió i temperatura de l’aigua mostra la relació entre aquestes dues magnituds i els canvis d’ebullició i solidificació.

Si volem bullir un ou a l’Everest, caldrà tenir en compte el punt d’ebullició i l’estat de l’aigua a l’alçada de l’Everest.

2. LA PRESSIÓ ATMOSFÈRICA

La pressió atmosfèrica és la força que fa l’atmosfera sobre la superfície de la Terra a causa del pes de l’aire. A més altura, tenim menys massa d’aire per damunt i, per tant, la pressió atmosfèrica és menor.

A l’Everest, a 8.848 metres sobre el nivell del mar, hi ha menys pressió atmosfèrica que on ens trobem els habitants de Girona.

EXEMPLES DE LA VIDA QUOTIDIANA (pressió)

1. Quan una persona s’estira en un matalàs elàstic, el pes queda repartit en una superfície major i, per tant, la pressió en un punt és menor.

2. Quan vas a la neu amb raquetes, el pes queda repartit en una superfície major i, per tant, la pressió en un punt és menor.

Si disminueix la pressió, les molècules d’aigua són més lliures i cal menys energia per a fer-la bullir. A menor pressió atmosfèrica, menor és la temperatura d’ebullició de l’aigua.

3. CONCLUSIONS

Al nivell del mar, l’aigua bull a 100 °C amb una pressió d’1 atm. Al cim de l’Everest, amb menys pressió, bull a uns 86 °C. En conclusió, es pot fer un ou dur al cim però segons À Punt i RETEMA, trigarà més de 10 minuts.

PARAULES CLAU:

Densitat: És una propietat específica de cada substància que indica la relació entre la massa i el volum que ocupa. Com més massa i menys volum tingui aquesta substància, la densitat serà més gran.

Pressió: La pressió atmosfèrica és la força que fa l’atmosfera sobre la superfície de la Terra a causa del pes de l’aire. És essencial per a la nostra vida.

Ebullició: L'ebullició passa quan un líquid absorbeix calor i la seva pressió de vapor iguala la pressió externa. Passa a una temperatura constant anomenada punt d'ebullició.

Solidificació: La solidificació és una transició de fase en la qual un líquid es converteix en sòlid. Això succeïx quan la seva temperatura descendeix per sota el seu punt de congelació.

Molècules d’aigua: Les molècules d'aigua H₂O, són la unitat més petita de l'aigua, formades per la unió de dos àtoms d'hidrogen i un d'oxigen.

La sal: la substància que salva als cotxes del gel a les carreteres

T'has trobat mai una glaçada just quan eres al cotxe? La carretera era plena de gel, o, per causa "d'un miracle", no hi havia ni rastre de neu?

Si és el segon cas, has de saber que aquest miracle té un nom: sal.

1. Què passa quan es barreja aigua amb sal?

El clorur de sodi (col·loquialment conegut com a sal), és un mineral que se solidifica aproximadament a 801 °C, mentre que l'aigua, realitza el procés als 0 °C.

Si es barregen aquests dos elements, el punt de solidificació d'aquesta nova substància varia, i tarda més temps a solidificar-se.

2. Per a què s'utilitza sal a les carreteres?

Els operaris de manteniment de carreteres fan servir la sal per eliminar el gel perquè tenint en compte l'argument anterior, la sal redueix el punt de congelació del gel, fins al punt de fer-lo desaparèixer. Per altra banda, quan ja es tenen prediccions de nevades fortes, els encarregats llencen sal a les carreteres abans que nevi, i el gel mai arriba a aparèixer, perquè l'aigua barrejada amb sal mai se solidificarà.

3. Altres mètodes d'eliminar el gel

El clorur de sodi fa un gran ús per exterminar el gel de les carreteres, però, si s'utilitzés per desglaçar els vidres, aquests es ratllarien.

Una de les substàncies que també s'usen per fer desaparèixer el gel dels vidres dels cotxes, és l'alcohol. L'alcohol és menys dens que l'aigua, i posseeix un punt de solidificació major (en concret, de 114 °C). Aquest fet provocarà que s'acceleri el punt de fusió de l'aigua, perquè l'alcohol no arribarà a solidificar-se.