Para pensar...

Hielo en el agua

Tenemos un vaso de agua lleno hasta el borde donde flota un cubito de hielo. ¿Qué ocurrirá al fundirse el hielo? ¿Bajará el nivel del agua?, ¿rebosará parte del agua?, ¿no se modificará el nivel?

Ver solución

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La respuesta es que el nivel del agua se mantiene. Para comprender esto, tenemos que echar mano de la física. Todos recordamos el Principio de Arquímedes que nos dice que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. Esto quiere decir que cuando un cuerpo flota (como es el caso del hielo sobre el agua), su peso es igual al peso del volumen de agua desalojada, que corresponde al volumen de la parte sumergida del hielo.

Por otro lado sabemos que el agua aumenta de volumen cuando se congela. Este comportamiento es el que provoca que el hielo flote en el agua. El volumen aumenta, pero la masa sigue siendo la misma (si congelamos 1 kg. de agua, tendremos 1 kg. de hielo, aunque ocupa más 1 kg. de hielo que 1 kg. de agua). Por lo tanto, el volumen de agua que pese lo mismo que un trozo de hielo, es un poco menor que el volumen de ese trozo de hielo.

¿Y qué pasa si el trozo de hielo se derrite en el agua? Cuando el hielo se derrite, su volumen disminuye. ¿Cuánto disminuye? Pues lo mismo que aumentó cuando se congeló. Es decir, al derretirse, su densidad es igual a la del agua en la que está inmerso. Ocupa el mismo volumen que el agua que había desalojado cuando era hielo. Dicho de otra forma; el agua derretida tiene el mismo volumen que tenía la parte sumergida del hielo. Por lo que si no se modifica el volumen contenido en el vaso, este mantendrá su nivel