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23 dic. 2011

Experimento: Hielo seco: cañones, cohetes y explosiones

¡PRECAUCIÓN!: El hielo seco se encuentra a temperatura muy baja y produce quemaduras en la piel. Debe manejarse con mucho cuidado, utilizando guantes protectores. Las explosiones que se presentan en este apartado pueden ser también muy peligrosas y deben realizarse con las debidas precauciones, equipos de protección y dejar una distancia de seguridad.

El hielo seco, al sublimar, desprende gran cantidad de gas dióxido de carbono. Si los trozos de hielo seco están contenidos en un recipiente herméticamente cerrado, la presión del gas puede alcanzar valores muy elevados (en función del material del que esté hecho el recipiente). Esto permite que podamos aprovechar esa presión para conseguir efectos "explosivos" y construir pequeños cañones, cohetes o simplemente provocar explosiones.

Materiales:

- Hielo seco
- Tubo de plástico transparente
- Soporte metálico
- Cinta adhesiva
- Tapones

Procedimiento:

Un pequeño cañón: Hemos construido un pequeño cañón con un tubo de plástico transparente, cerrado por el extremo inferior con un tapón que se ha asegurado con cinta adhesiva. El tubo queda sujeto a un soporte metálico para evitar que se mueva hacia atrás durante el disparo.
 

En el tubo ponemos un poco de agua para ayudar a que el gas dióxido de carbono se libere más rápidamente y tapamos la boca superior del cañón con un tapón de corcho. Al introducir el hielo seco en el tubo, en seguida comienza a burbujear el gas. La presión del dióxido de carbono en el interior del tubo va aumentando muy rápidamente, hasta que el tapón de corcho sale disparado.

Cohetes: También podemos aprovechar la liberación del dióxido de carbono para lanzar un pequeño cohete. En este caso, el cohete está construido con una botella de refresco y un tapón de corcho. Cómo lanzador utilizamos una barra metálica que sirve de guía para que el cohete se impulse verticalmente. Para sujetar la botella a la barra utilizamos un poco de cinta adhesiva pegada a la botella y retorcida para que no se pueda quedar pegada en la barra metálica.
 

Para lanzar el cohete ponemos un poco de agua en la botella y añadimos hielo seco. Tapamos con el tapón de corcho e invertimos la botella. Comienza a desprenderse el gas dióxido de carbono. En la foto vemos cómo se desprenden grandes burbujas de gas y la parte superior de la botella comienza a estar llena de "niebla". La presión del gas en el interior de la botella aumenta muy deprisa y hay un momento en que el tapón no aguanta la presión y sale despedido hacia abajo. La fuerza del tapón, líquido y del gas saliendo despedidos hacia abajo impulsa la botella hacia arriba. Dependiendo de las condiciones, pude llegar a subir a una altura de 10 o 12 metros.

Video cohete de hielo seco:


Explosiones: Si en vez de un tapón de corcho, encajado en la boca de la botella, ponemos ahora su tapón de rosca la botella quedará herméticamente cerrada y el gas no podrá escapar. El resultado es que irá aumentando la presión en el interior de la botella, hasta que sus paredes no sean capaces de aguantar: la botella explota con una potente detonación. La experiencia puede resultar peligrosa y debe realizarse al aire libre y en una zona despejada de público.

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