Fabricar un psicrómetro de precisión para medir la humedad

Esta actividad es una combinación teórico-práctica de robótica que se puede temporalizar en menos de diez sesiones. Con las dos primeras, debes lograr que entiendan términos como la humedad ambiente o la humedad relativa. Luego, dedica unas cinco o seis a la construcción de este aparato, siempre de manera guiada y con supervisión.

El instrumental empleado en sí no representa ningún riesgo, pero puede resultar caro. Como consecuencia, es fundamental que garantices su uso adecuado por parte de los jóvenes. Está planteado para realizarse durante la ESO, preferentemente, en los cursos de 3º o 4º, o para el Bachillerato de Ciencias Sociales.

Debes enseñar a tus estudiantes que crear un psicrómetro de precisión para medir la humedad es un proceso técnico que requiere de la selección cuidadosa de materiales. La construcción concreta de los termómetros y la mecha, la calibración adecuada y el mantenimiento son ejes fundamentales. Por tanto, vamos a comenzar paso a paso:

Estos son los materiales necesarios, que se pueden adquirir en una tienda especializada:

• Dos termómetros (preferiblemente, de alta precisión).
• Una mecha de algodón o lana.
• Una pequeña botella de vidrio con agua destilada.
• Acero inoxidable (o aluminio anodizado, en su defecto).
• Papel o tela para cubrir el termómetro seco.
• Agua destilada.

Para el primer día práctico, haz que tus alumnos saquen lo que han comprado para usar. Después, explícales para qué funciona cada instrumento, de manera que vean el proceso con lógica.

Es importante elegir materiales resistentes a la corrosión para las partes del instrumento que estarán en contacto directo con el aire húmedo, como el acero inoxidable o el aluminio anodizado. Se debe elegir un termómetro de alta precisión, a poder ser, con una resolución de 0,1 °C.

El psicrómetro consta de dos termómetros, uno seco y otro húmedo. El seco debe estar protegido de la humedad y puede estar cubierto con un capuchón de tela o de papel. La clave está en evitar la evaporación del agua que se coloca sobre el otro termómetro, el húmedo. Los dos deben estar en el mismo nivel y ser de la misma marca y modelo para obtener mediciones precisas.

Tus alumnos tendrán que usar una mecha de algodón o lana, que se empapa con agua destilada antes de envolverla alrededor del bulbo del termómetro. Debe cubrir completamente el bulbo de modo que sobre un centímetro, que se coloca en una pequeña botella con agua destilada. El agua debe estar a la misma temperatura que el ambiente donde se realizarán las mediciones.

La calibración consiste en sumergir los dos termómetros en un baño de agua y hielo. Luego, pídeles que ajusten la posición de la escala del termómetro húmedo para que marque 0 °C cuando el termómetro seco marque 0 °C. También es necesario comprobar que los dos indiquen bien los puntos de referencia a diferentes temperaturas, como los 25 °C.

Cuando haya llegado el sexo o séptimo día, el aparato estará hecho y podrán usarlo. Explícales que deben colocar la mecha del termómetro húmedo en contacto con el aire ambiente. El agua que se encuentra en la mecha se evapora y enfría el bulbo del termómetro. Al mismo tiempo, el seco mide la temperatura real del ambiente.

Después, deben comparar las temperaturas del aire húmedo y del aire seco. De este modo, podrán calcular la humedad relativa del aire utilizando tablas de psicrometría. Hay ecuaciones matemáticas que pueden emplear también, así que es una competencia que se podría abordar con esta última asignatura.

El mantenimiento de este dispositivo es fundamental para que las mediciones resulten precisas. Enséñales a tus alumnos que esta es una cuestión clave en la tecnología y programación. De este modo, entenderán que, detrás de cada gran invento, hay siempre un largo trabajo que lo hace posible.

Haz que comprendan cómo guardarlo, y recomiéndales limpiarlos de manera ocasional con alcohol. Lo deben almacenar en un espacio protegido de la luz solar intensa y que se encuentre seco. Incluso puedes invitarles a traerlo pasados unos meses para animarles a que lo cuiden durante un tiempo.

En definitiva, fabricar un higrómetro para medir la humedad es una actividad que encantará a tus alumnos. Ponla en práctica en tu clase para que descubran la ciencia desde otro punto de vista. Incluso es posible que se interesen por la creación de otros dispositivos, como un termómetro o un barómetro. Y, partiendo de esta última afirmación que hemos hecho, ¿qué otros aparatos les quieres enseñar a usar? ¡Estaremos leyéndote muy atentamente en los comentarios!