-
TRABAJO DEINVESTIGACIN
sobre
LOS BOTIJOS
Grupo de trabajo:
Barrileros
Grupo: 3 Diversificacin del IES MARIO ROSO DE LUNA . LOGROSN
(CCERES)
Alumnos: Ana Durn Alonso, Jos Antonio Fernndez Pizarro, Alfonso
Plaza Snchez, MnicaPulido Barba.
Coordinado por el profesor Benjamn Cruz Cano
-
Introduccin .
Al principio de curso, durante una de las clases, hablamos de lo
que se dice por aqu de que lassandas se enfran si las ponemos al
sol. Lo hablamos pero no llegamos a ponernos de acuerdo en sies as
o no. A partir de ello, empezamos a hablar de los botijos o
barriles. Nos preguntamos por quenfran. Al final decidimos hacer
una pequea investigacin para buscar la razn, adems de medirla
temperatura y saber cunto enfra. Dejamos pasar el tiempo hasta que
volvi a surgir la idea dehacer la investigacin para la actividad
que se hace en nuestro instituto llamada JvenesInvestigadores de
Villuercas y presentar en l nuestro trabajo. El problema es que ya
estbamos eninvierno y los botijos se suelen utilizar en verano,
pero an as decidimos hacerlo. Tambin nosacordamos de que cuando la
gente iba al campo sola llevar una calabaza para llevar el agua
yqueramos saber si tambin ella enfriaba o no.Decididos a hacerlo.
Encargamos a nuestro profesor comprar un botijo cuando saliera de
viaje.Resulta que haba botijos de arcilla blanca y roja. Pregunt
cul era mejor para enfriar el agua y ledijeron que el blanco. A
pesar de ello, decidi comprar uno de un tipo y otro de otro para
comprobarsi era verdad que el blanco enfra ms que el rojo.
Objetivos.
En grupo, hicimos propuestas sobre qu es lo que queramos
investigar. Como resumen, llegamos alas siguientes preguntas:
1-Cunto enfra un botijo? Queremos medir cmo vara la temperatura
del agua de un botijodurante un tiempo. 2-Enfra el blanco ms que el
rojo? Queremos comparar y saber cual de los dos enfra ms.3- La
calabaza tambin enfra el agua?4- Por qu enfra un botijo?
Material que necesitamos.
-Botijos de arcilla blanca y roja.-Calabaza de agua.-Tres
termmetros, mas otro de temperatura ambiente.-Agua.
1Experienca.Consiste en medir la temperatura de enfriamiento
delos botijos y la calabaza durante toda una maana.Decidimos:1-
Tener el agua en un cubo y todo el material en laclase desde el da
anterior para que todo estuviera porigual.2- Al da siguiente:
-Medir la temperatura de la clase y del agua alprincipio de la
maana.-Llenar los botijos, la calabazay un recipientede plstico con
el agua del cubo.-Hacer medidas cada 30 minutos de latemperatura
del agua de todos los recipientesy la temperatura ambiente de la
clase.
- Decidimos medir tambin la temperatura de unrecipiente normal a
temperatura de la clase.
-
Antes de empezar con la experiencia hicimos prcticas de medir
con los termmetros dellaboratorio, que son de mercurio y miden
hasta 110 C.Todo lo anotaramos en una tabla de recogida de
temperaturas para despus hacer la grfica.Con los datos de la tabla,
trabajamos en clase la representacin grfica. Primero lo hacemos a
mano,dibujando la grfica en papel por si tenemos dudas de cmo
hacerlo. Despus, pasamos la tabla auna hoja de clculo de
LibreOffice, colaborando entre todos y hacindolo en la pizarra
digital. Laguardamos en el ordenador de clase.
Por ltimo, hicimos una anlisis de la grfica:
TOMA DE DATOS DE TEMPERATURATemperatura ambiente inicial: 15
C
HORA Botijo Rojo Botijo Blanco Calabaza Recip. Agua
Ambiente09:00 15 15 15 15 1509:30 14 15 14 15 1710:00 14 15 15 15
1710:30 14 14 15 14 1811:00 15 14 16 15 1911:30 14 14 16 15 2012:00
15 15 17 16 2112:30 15 15 17 16 2113:00 15 15 17 16 1913:30 15 15
17 16 1914:00 15 15 17 16 2014:30 15 15 16 17 20
09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30
14:00 14:300
5
10
15
20
25
GRFICA DE TEMPERATURAS
Experimento 1
Botijo RojoBotijo BlancoCalabazaRecip. AguaAmbiente
Horas
Tem
pera
tura
s
-
Anlisis.
El da del experimento el da estaba con una niebla que mojaba
mucho.La temperatura ambiente a las 9 de la maana es de 15grados y
va subiendo hasta las 12:30. Esrazonable que suba porque la
calefaccin est encendida y se apaga sobres las 12:00, segn nos
dijoel conserje. A partir de esa hora, ms o menos, la temperatura
empieza a bajar aunque lentamente. Alo largo de la maana, la clase
unas veces est sola; otras, estamos solamente nosotros que somosun
grupo muy pequeo y, a veces, entra un grupo de apoyo, por lo que la
puerta se abre ms omenos veces.Observamos que la temperatura del
agua de la calabaza y la del recipiente del agua es mayor que lade
los botijos aunque con poca diferencia. La de los botijos se
mantienen prcticamente igualdurante toda la maana a pesar de que la
temperatura ambiente aumente.Conclusin: Los botijos mantienen la
temperatura fresca (15 C), uno o dos grados menos que lacalabaza y
el otro recipiente normal, y 5 o 6 grados que la ambiente , aunque
suba por lacalefaccin.
Nos dimos cuenta de que en la bandeja sobre la que habamos
puesto los botijos haba agua y estosestaban hmedos por fuera; sin
embargo, la calabaza y el otro recipiente no estaban hmedos. Esonos
lleva a preguntarnos si no influye el agua que se pierde con que se
mantenga fresca.
En la siguiente sesin el profesor llega a clase con unbote de
alcohol y nos echa un poco en las manos y nospide que soplemos. Nos
ha preguntado que sensacinnos produca. Todos decimos que notamos
fro en lamano. Despus de debatirlo, llegamos a la conclusinde que
la mano se enfra por que al soplar el alcohol seevapora,
absorbiendo el calor de la manos. Eso es lo quepuede suceder con
los botijos que, al mojar las paredes,el agua se evapore y absorba
calor del agua de dentro ytambin del aire de alrededor. Creemos que
el agua alsalir por las paredes del botijo moja el botijo, parte
del
agua se evapora y refresca el agua del interior. Nos proponemos
la siguiente experiencia: Experiencia 2.
Nos proponemos medir la cantidad de agua que pierde cadabotijo.
La experiencia va a consistir en llenar los botijos y pesarloscada
da a la misma hora durante al menos una semana.Necesitaremos:
Traer un cubo de agua. Medir el volumen de la capacidad de los
botijos y de
la calabaza.Los medimos con una probeta. Los volmenes son:
Vblanco: 3,7 l V rojo: 4 l
Vcalabaza;2,7 l Termmetro de ambiente, y otros para el agua
Bandeja o plato para coger el agua. Balanza. Hemos trado una de
cocina que pesa hasta
5 kg.
-
Empezamos a medir el peso de los botijos, la calabaza y la
temperatura ambiente desde elmircoles da 12 de febrero hasta el da
21 de febrero. Lo medimos todos los das excepto el fin desemana y a
distintas horas porque no siempre estamos en la clase a la misma
hora.La primera semana 12,13,14 de febrero hubo un tiempo lluvioso
y con nieblas. Desde el lunes eltiempo estuvo soleado excepto el
jueves que tambin fue lluvioso y con niebla.Hemos utilizado una
balanza casera de cocina. La pesada mxima es de 5 kg y tiene
divisiones de20g. De nuevo, antes de medir el peso por nuestra
cuenta, hicimos prcticas en clase con elprofesor.Cada botijo estaba
en una bandeja independiente para saber el agua que vierte cada uno
y podervolver a echarla en el botijo antes de pesarlo.Si llenbamos
los botijos, su peso pasaba de los 5 kg, teniendo en cuenta el peso
del propio botijo,por lo que pusimos agua en ellos hasta completar
5kg en total. En la calabaza solo 3,020 kg.Los datos recogidos estn
en la siguiente tabla:
Como hemos dicho antes, el agua que cada da estaba en la bandeja
se volva a echar en el botijoantes de pesarlo de nuevo, pero a
pesar de ello, el peso era cada da menor por el agua evaporada.En
el caso de la bandeja de la calabaza no haba agua, ni por fuera
estaba hmeda y sin embargotambin perda agua, aunque menos. Como no
tena tapn, creemos que el agua se evaporaba por
PESO DE LOS BOTIJOSEn gramos
Das Calabaza12/02/14 5000 5000 3020 2213/02/14 4960 4940 3000
1814/02/14 4880 4860 2980 2115/02/1416/02/1417/02/14 4680 4640 2880
1518/02/14 4620 4560 2860 2019/02/14 4480 4460 2820 2120/02/14 4400
4380 2760 1921/02/14 4300 4280 2740 22
B.Rojo B.Blanco Temp Ambiente
12/02/14 13/02/14 14/02/14 15/02/14 16/02/14 17/02/14 18/02/14
19/02/14 20/02/14 21/02/140
1000
2000
3000
4000
5000
6000
VARIACIN DEL PESO DE LOS BOTIJOS
B.RojoB.BlancoCalabaza
Fecha
Peso
de
los
recip
ient
es e
n gr
amos
-
all.Observamos que unos das se han evaporado ms y otros menos,
suponemos que es por el tiempoque ha hecho: que est nublado, que
llueva, la temperatura ambiente y la humedad del aire.Hemos
calculado que, de media, se han evaporado unos 78 g de agua cada
da.
CALCULOS DE CALORESEl profesor nos explica cmo se puede calcular
el calor que se necesita para evaporar esa cantidadde agua y con l
hacemos los siguientes clculos:
Hacemos el calculo para el botijo rojo. Mirando la tabla vemos
que el botijo rojo a perdido 700gde agua a lo largo de 9
das,erdiendo de media unos 78g .
5.000g - 4.300= 700g en 9 das.
700 : 9 = 77,7 aproximadamente 78g.
Para calcular el calor que se pierde para evaporar 78g usamos
esta expresin: Q = m l
Q = Es el calor que se necesita medido en caloras (cal) m = Es
la masa de agua que se evapora l = Es el calor latente de
evaporacin, que es el calor que se necesita para evaporar
un gramo de agua. l lo obtenemos en una tabla en internet y es l
= 540 cal /g ( a 20 C, que es ms o menos la temperatura que hay en
clase).
En total:Q = 78g 540 cal / g = 42120 cal
De donde se extrae ese calor para evaporar el agua?Respuesta:
Suponemos que el calor se extrae del aire del ambiente y del
botijo.Como no sabemos cuanto se extrae del aire y del botijo,
vamos a suponer que es la mitad de cadasitio.42120 : 2 =
21060calPara calcular lo que baja la temperatura del agua al perder
la anterior cantidad de calor se utiliza lasiguiente expresin:
Q = m Ce t donde Q = Es el calor que se pierde ( =21060 cal)
m=la masa del agua del botijo Ce = Calor especifico , que es el
calor que hay que dar o quitar a 1 gramo
de agua para que baje 1C
t = Qmce
= 21060cal46501
= 4,5 C ( casi 5 C)
Conclusin: El resultado que obtenemos es bastante parecido al
resultado que obtuvimos al medirlas temperaturas en la primera
experiencia. La diferencia al medioda es aproximadamente de unos5
C, aunque es variable a lo largo de la maana, pero nos parece un
resultado bastante bueno)
-
Experiencias 3 y 4
Posteriormente hablamos sobre qu cosas hacen que el agua se
evapore ms o menos rpido. Paraello el profesor nos propone que
pensemos en qu hace que la ropa mojada que tienden nuestrasmadres
en casa se sequen ms o menos rpido. La conclusin a la que llegamos
es que para secarsees bueno que haya viento y haga calor.Nos
proponemos dos experiencias ms para ver si tendra alguna influencia
lo anterior en nuestrosbotijos. Decidimos medir la temperatura de
los botijos poniendo un ventilador que les de aire y enotra
ponindolos cerca de un radiador de la clase. Los resultados que
obtenemos estn en las dostablas y grficas siguientes:
-
EXPERIENCIA CON EL VENTILADOR Temperatura ambiental
inicial:16C
Horas B. Rojo B, Blanco Calabaza Agua Ambiente09:00 16 16 16 16
1609:30 16 15 16 17 2010:00 15 15 17 17 2010:30 16 15 18 18 2111:00
15 15 18 18 2411:30 16 16 19 19 2512:00 17 17 19 20 2312:30 17 16
20 19 2113:00 17 16 20 20 2213:30 17 17 20 20 2214:00 17 17 21 20
2214:30 17 18 19 20 21
09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30
14:00 14:300
5
10
15
20
25
30
EXPERIENCIA 2
Toma de temperaturas- Ventilador
B. RojoB, BlancoCalabazaAguaAmbiente
Hora
Tem
pera
tura
s
-
Conclusiones:Observamos que las grficas de estas dos
experiencias se parecen bastante .En el caso de la experiencia con
ventilador no vemos que las diferencias de temperatura
hayanaumentado. Al revs, las diferencias son ms pequeas pero vemos
que la temperatura ambiente eseda no subi mucho, quizs porque ese
da fue muy fro y creemos que eso puede haber influidoms. Deberamos
repetir las experiencias para sacar mejores resultados.En el caso
de la experiencia con el radiador lo que hicimos fue colocar los
botijos y el termmetrode ambiente encima de un radiador a cierta
altura. Las diferencias mximas de temperatura son msgrandes y todas
las temperaturas son superiores a las de la primera experiencia,
tanto las de losbotijos como las de ambiente, pero la grfica se
parece a las anteriores.No hemos sacado ninguna conclusin
importante de estas experiencias en cuanto al efecto del aire
TOMA DE TEMPERATURASExperiencia coon el radiador
Horario B.Rojo B.Blanco Calabaza Agua Ambiente09:00 17 17 17 17
1709:30 17 18 18 19 2410:00 18 19 19 21 2310:30 19 20 21 23 2311:00
19 20 23 25 2911:30 20 21 24 26 3012:00 21 21 25 27 3112:30 21 22
26 28 3013:00 21 23 26 29 3113:30 22 22 27 29 2914:00 21 22 26 29
2714:30 21 22 27 28 25
09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:30 12:00 12:30 13:00 13:30
14:00 14:300
5
10
15
20
25
30
35
TOMA DE TEMPERATURAS
Experiencia sobre el radiador
B.RojoB.BlancoCalabazaAguaAmbiente
Horas
Tem
pera
tura
s
-
del ventilador y del calor del radiador.
El profesor nos propone una pregunta Si enfran el aguaPodra
enfriar otra cosa? Para responder a esta preguntahacemos otra
experiencia:Abrimos una pequea puerta a un botijo. Decidimosprobar
con dos petit-suisses. Traemos los dos petit-suisses el da anterior
a la clase.Por la maana, ponemosuno a temperatura ambiente y otro
dentro del botijo.Medimos la temperatura a primera y ltima hora
paracomprobar la variacin de temperatura. Al botijo lepusimos un
poco de agua en el fondo del botijo paraque estuviera hmedo. Al
final del da, encontramos queel petit-suisse que haba dentro del
botijo solo tena ungrado menos que el que estaba fuera, aunque
variosgrados menos que la temperatura ambiente, por lo quevemos que
no ha servido mucho tenerlo dentro delbotijo.
La ltima actividad que nos propone nuestro profesor esque
pensemos en qu cosas hemos podido hacer mal y
en los que hemos cometido errores.
Que tipos de errores hemos cometidos al realizar la
experiencia?
De nuevo, hablamos entre todos y llegamos a las siguientes
conclusiones:
-Errores al medir la temperatura al termmetro. Cuando una medida
estaba entre dos rayas de laescala tenamos que decidir por la de
arriba o por la de abajo porque casi nunca eran exactas.-Tambin
hemos podido cometer errores porque se debe de mirar de frente el
termmetro, no desdems arriba o abajo (error de paralaje, nos dice
nuestro profesor). Esto lo comprobamos cuandohicimos las pruebas
porque leamos grado arriba o abajo al mirar el termmetro de
prueba.-Por dificultad en mirar la temperatura ambiente, porque la
escala de ese termmetro se aprecia maly no se lean bien las
temperaturas. Debamos haber utilizado un termmetro digital, pero
notenamos.-No hemos tenido en cuenta el tiempo que haca en las
diferentes experiencias, aunque s loanotbamos en el diario de las
experiencias. Unos das llovi, otros haba nieblas y otros sol.- Los
pesos de los botijos incluyen el agua y el material de que estn
hechos.- La balanza solo mide de 20 en 20 g por lo que cuando
estaba en medio de dos rayas tenamos quedecidirnos por la que nos
pareca que estaba ms cerca.
Pginas web.
http://platea.pntic.mec.es/~iali/personal/agua/agua/propieda.htm
(Visita: 25 de febrero de 2014,13:10 h)
-
COMO SE HIZO?
La idea surgi porque en nuestro instituto hacemos todos los aos
una actividad que se llamaJvenes Investigadores de Las Villuercas.
El profesor nos lo propuso a raz de que un da hablamosen clase de
si las sandas se enfran ponindolas al sol. A partir de ello,
pensamos en comprobarlo.El problema era que ya no haba sandas en el
otoo, pero nos pareci que poda ser algo parecido alo que ocurre con
los botijos, por lo que decidimos hacerlo de los botijos.La forma
de trabajar fue la siguiente:En primer lugar, hicimos una reunin y
aclaramos todo lo que queramos saber y lo pusimos comoobjetivos.
Decidimos hacer una especie de diario. En cada reunin, uno de
nosotros haca de secretarioapuntando la fecha y todas las
decisiones o conclusiones que se tomaban. Despus de preguntarnos lo
que queramos saber, buscamos el material que
necesitaramos:termmetros, botijos y el resto de material.Algn da
antes de cada experiencia, preparbamos el material y lo dejbamos en
la clase para quetodo estuviese a la misma temperatura. Diseamos
las tablas para tomar las medidas y, a veces,hacamos prcticas con
el profesor antes de hacerlo nosotros solos.Una vez que habamos
tomado los datos, en otra reunin hacamos la grfica entre todos en
lapizarra digital y sacbamos las conclusiones. El profesor nos iba
haciendo algunas preguntas paraque nos fijramos en algunos
detalles, aunque en las siguientes ya sabamos en qu fijarnos.Una
vez hechas todas las experiencias, dedicamos algunas sesiones a
redactar el trabajo, a realizarel panel para los Jvenes
Investigadores y tambin para hacer la presentacin en Libre
OfficeImpress para exponer el trabajo en el Congreso.
Grupo de trabajo:
Nombre: Barrileros
Grupo: 3 Diversificacin del IES MARIO ROSO DE LUNA . LOGROSN
(CCERES)
Alumnos: Ana Durn Alonso, Jos Antonio Fernndez Pizarro, Alfonso
Plaza Snchez, MnicaPulido Barba.
Coordinado por el profesor Benjamn Cruz Cano
