QuimiKosas: ACTIVIDAD DIDÁCTICA: EL DIABLILLO DE DESCARTES

Actividad didáctica : El diablillo de Descartes

El diablillo de Descartes constituye un pequeño experimento dirigido a los alumnos
de los últimos cursos de secundaria. Este experimento involucra varios conceptos, unos
dependientes de otros, que ayudan a ilustrar varias leyes físicas tales como la ley de
Boyle, el principio de Pascal, el principio de Le Chatelier, la densidad y el principio de
flotabilidad.

Este experimento se basa en la ley de Boyle-Mariotte según la cual el volumen es

inversamente proporcional a la presión, pero esta ley es aplicable en gases ideales; en el

caso de líquidos podríamos establecer que cuando en un sistema existen dos regiones

cuyas presiones son diferentes, entonces la materia se mueve desde la zona de mayor

presión hacia la zona de presión más baja, hasta que se alcance un estado de equilibrio.

Por lo tanto modificando la presión sobre un objeto sumergido en un líquido haremos

que éste se desplace en la dirección deseada.

Objetivo Didáctico:

Que los alumnos lleguen a través de la experiencia al concepto de Presión, y demostración del
principio de Pascal.

Materiales necesarios:

Botella de 1.5 L a 2.5 L
Frasco pequeño o un gotero plástico

Procedimiento:

1) Llena la botella de agua completamente hasta rebosar. Asegúrate de que el menisco del

agua sobresale por el cuello de la botella.

2) Introduce el diablillo (frasco de perfume) vacío (lleno de aire) en la botella con la

abertura hacia abajo. Debe realizarse lentamente y con cuidado, de forma que no rebose

más agua de la necesaria, ya que si quedan burbujas de aire en la botella será más

complicado realizar la experiencia. En caso necesario, puede añadirse agua para suplir

posibles pérdidas.

3) Cerrar la botella herméticamente con su tapón original. De nuevo, debe tenerse especial

cuidado en no dejar burbujas de aire dentro de la botella (fuera del diablillo).

4) Presionar firmemente los laterales de la botella. Si todo va bien, observaras como el

diablillo se llena de agua y se hunde en la botella.

Explicación teórica:

Al ejercer presión sobre la botella, ésta se transmite a todos puntos del fluido (principio
de Pascal) y comprime al diablillo (tiene algo de aire en su interior), eso hace que el
empuje sea menor (pues el volumen ocupado por el diablillo es menor) y el diablillo
desciende en la botella. Cuando dejamos de presionar, el diablillo recupera el volumen
original y el empuje (que según el principio de Arquímedes es igual al peso del fluido
desalojado) aumenta.
Inicialmente el sistema jeringa-botella–diablillo se encuentra a la presión atmosférica

y en equilibrio. Al presionar el émbolo, la presión interna aumenta y como consecuencia

de ello el diablillo desciende quedando en el fondo o en una posición intermedia.

Si el émbolo no se desplaza más, se alcanza una nueva situación de equilibrio (principio

de Le Chatelier).

A medida que el diablillo desciende, el nivel del agua dentro de éste aumenta y, por

consiguiente, la masa del tubo interior aumenta con lo cual su densidad llega a ser mayor

que la densidad del líquido y por eso se hunde, lo cual implica que laflotabilidad

disminuye.

Evaluación:

Para evaluar a cada alumno se tendrá en cuenta sus conocimientos previos sobre
conceptos físicos como: presión, equilibro, principio de Le Chatelier y flotabilidad
con una ronda de preguntas realizadas por el profesor a los alumnos en el laboratorio.
Se valorará la participación de los alumnos en la actividad a realizar tanto en el
planteamiento de dudas y preguntas como en la respuesta a las preguntas realizadas por
el profesor durante la sesión práctica.

Al finalizar el experimento se realizará una pequeña puesta en común sobre los
conceptos teóricos tratados durante la experiencia, se realizará un pequeño resumen
de los aspectos más importantes y se aclararán las posibles dudas que hayan podido surgir.

Por último se plantearán dos breves actividades para comprobar la efectividad de
la experiencia y ver si realmente los alumnos han aprendido todos los conceptos
que se pretendía enseñar en la actividad realizada.

Actividades para realizar una vez desarrollado el experimento:

1.- Cuando se presionan las paredes de la botella por su parte exterior, la presión se
trasmite a todo el sistema. ¿Con qué nombre se conoce este fenómeno?

2.- ¿Qué similitud puede haber entre este experimento y el funcionamiento de un
submarino?