Dopo aver realizzato in classe il gelato ci era rimasto un dubbio: che ruolo ha avuto il sale in tutto ciò?

Per iniziare l’indagine i ragazzi hanno provato ad ipotizzare le risposte a queste domande:

  • Che temperatura ha il ghiaccio?
  • Se si aggiunge un po’ di acqua cosa succede alla temperatura?
  • Se si aggiunge un po’ di sale cosa succede alla temperatura?
  • La quantità di sale influisce sull’effetto?

Successivamente ogni gruppo ha realizzato l’esperienza condividendo ad ogni passaggio le proprie osservazioni con il resto della classe. Nel nostro laboratorio purtroppo c’erano solo due termometri in grado di misurare tutte le temperature in gioco, ma abbiamo comunque utilizzato gli altri a disposizione anche se ad un certo punto si sono rivelati insufficienti. Un gruppo ha dovuto lavorare con un termometro senza scala potendo fare solo osservazioni qualitative ed un altro addirittura senza lo strumento di misura affidandosi solo ad osservazioni soggettive.

L’esperienza di per sé è molto semplice, basta misurare la temperatura del ghiaccio all’inizio, dopo l’aggiunta di un po’ d’acqua e dopo l’aggiunta di sale (prima un cucchiaio e poi due).

Le osservazioni, per quanto semplici, sono state sorprendenti: i ragazzi non sempre avevano intuito cosa sarebbe successo. In particolare, per l’aggiunta di sale tutti avevano pensato che la temperatura si sarebbe alzata, invece l’abbassamento è stato evidentissimo anche per chi non aveva il termometro. Addirittura la superficie esterna dei becher si è ricoperta di una brina che ha resistito per un paio d’ore.

La temperatura più bassa che abbiamo misurato con gli unici termometri in grado di arrivarci è stata di circa -10°C, gli altri si sono fermati ai -5°C del fondo scala.

Una volta constatato che il sale abbassa ulteriormente la temperatura del ghiaccio sono sorte spontanee le domande:

  • Perché il ghiaccio causa l’abbassamento di temperatura del ghiaccio?
  • Perché d’inverno si butta il sale sull’asfalto se questo fa raffreddare tutto?

Ho lasciato ai ragazzi il compito di fare una ricerca per rispondere a queste domande. Alla lezione successiva ho raccolto le loro risposte e ho proposto a mia volta due risorse: il video qui sotto e questo articolo di Dario Bressanini sulle miscele frigorifere pubblicato su “Le Scienze Blog”.

Ho colto l’occasione per soffermarmi sul diagramma di fase riportato nell’articolo. Un po’ difficile per un’interpretazione autonoma, ma adatto per un ragionamento guidato in classe visto che in una lezione di geometria eravamo già incappati in alcuni strani grafici cartesiani.

Da questo grafico si ricavano davvero tantissime informazioni: ad esempio scopriamo che una miscela di ghiaccio e sale al 23.3% può raggiungere i -20°C, davvero sorprendente!

La nostra esplorazione è finita, ma in laboratorio abbiamo un sacco di acqua salata dalla quale vogliamo provare a salvare tutto il sale che abbiamo usato: questa sarà la nostra prossima avventura.

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