Esperimento scientifico: sai cos’è un geyser?
Scopo
Creare uno sbuffo di vapore che ricordi un geyser.
Età
Dai 9 anni.
Materiali
Una pentola d’acqua
un imbuto
carta stagnola.
Note di sicurezza
I bambini osserveranno l’esperimento alla giusta distanza di sicurezza dal vapore.
Presentazione
. Questo esperimento può essere presentato a un piccolo gruppo di bambini o all’intera classe
. mettiamo tutto il materiale necessario sul tavolo
. spieghiamo ai bambini che proveremo a creare uno sbuffo di vapore che ricordi un geyser. Poi parleremo di cosa lo distingue da un geyser vero
. inseriamo l’imbuto nella pentola e copriamo la pentola con la carta stagnola lasciando un foro per il beccuccio dell’imbuto
. accendiamo il fuoco sotto alla pentola
. non appena l’acqua comincerà a bollire, il vapore uscirà dall’imbuto
. chiediamo ai bambini di registrare le loro osservazioni e conclusioni.
Osservazioni e conclusioni
Un geyser è una sorgente d’acqua calda sotterranea dalla quale fuoriesce, in determinate condizioni, una colonna di vapore e acqua. Questa è la differenza più importante rispetto al nostro “geyser”.
La seconda grande differenza è che i geyser si caricano e scaricano ciclicamente e non eruttano in modo continuo. Ci sono tre fasi principali del ciclo di un geyser: riscaldamento, eruzione e rabbocco.
Un’emissione di solo vapore acqueo (mescolato ad acido borico, metano e altri gas) è il soffione boracifero. Larderello, in Toscana, è famosa per i suoi soffioni boraciferi.
I geyser sono rari sul nostro pianeta perché richiedono la presenza di condizioni molto particolari. Affinché un geyser possa esistere, infatti, servono:
– una camera magmatica, che irradia calore
– un ampio terreno ricco d’acqua
– un serbatoio a sifone (cioè a forma di U) nel sottosuolo
– una fessura che permetta di riempire il serbatoio con l’acqua di superficie.
La struttura sotterranea a sifone deve comunicare con l’esterno e deve essere formata da rocce permeabili, nelle quali circola l’acqua, circondate da rocce impermeabili.
I geyser si trovano in prossimità di vulcani o nei luoghi ove la crosta terrestre è meno spessa. La maggior parte dei geyser si trovano negli USA, seguiti da Islanda, Russia, Cile e Nuova Zelanda. In Italia non ci sono geyser, mentre sono presenti i soffioni boraciferi.
La parola “geyser” deriva dall’islandese geysir che significa “sgorgare”.
Per capire come funziona un geyser, è necessario comprendere la relazione tra acqua e vapore. Il vapore è uno stato gassoso dell’acqua.
Quando l’acqua si trasforma in vapore, subisce un’enorme espansione perché il vapore occupa 1600 volte più spazio di quanto non occupi il volume dell’acqua.
Quando l’acqua fredda di superficie filtra giù nella terra e si avvicina alla fonte di calore (la camera magmatica), viene riscaldata sempre più, ma quando arriva al punto di ebollizione non si converte in vapore, perché le sue molecole sono trattenute dalle rocce.
Questa acqua più che bollente continua il suo viaggio in forma liquida verso la superficie. Man mano che risale, però, la pressione intorno a lei diminuisce finché, giunta in prossimità del livello del suolo, è nuovamente libera di trasformarsi in vapore.
A quel punto, acqua e vapore si avviano velocemente verso l’uscita del geyser, da dove zampillano, con più o meno forza, creando fontane di acqua bollente e vapore.
