Experimento del efecto invernadero con dos frascos

El experimento del efecto invernadero con dos frascos y una lámpara es la demostración científica más copiada de internet, y casi todas las versiones le enseñan algo falso a los niños. El frasco con dióxido de carbono sí se calienta más: eso es real y lo vas a medir. Pero la razón por la que se calienta encima de tu mesa no es la razón por la que se calienta la Tierra, y un artículo de física de 2010 lo demostró usando argón. Esa brecha es lo mejor de esta actividad.

Puntos clave

• Vas a sellar dos frascos idénticos bajo una lámpara, llenar uno con dióxido de carbono y anotar las dos temperaturas cada dos minutos durante 20 minutos.
• Espera que el frasco con CO2 termine entre 1 y 3 °C más caliente, y que esa diferencia venga de la convección frenada, no de la absorción de infrarrojo.
• Ideal de 9 a 15 años: lo valioso aquí es la crítica, no el resultado.
• La falla más común: los termómetros no son idénticos, o los frascos no están a la misma distancia de la lámpara.
• Vas a poder decir la frase que casi ningún artículo de ciencia dice: nuestro modelo acierta por la razón equivocada.

Lo que vas a necesitar

Material	Cuánto	Dónde conseguirlo	Si no lo tienes
Frascos de vidrio idénticos de boca ancha	2, de 1 litro	Frascos de salsa o café, lavados y secos	Dos vasos idénticos con papel film
Termómetros	2, digitales de 0,1 °C	Tienda de acuarios, ferretería, Mercado Libre	Dos de cocina del mismo modelo; nunca mezcles tipos
Lámpara de escritorio con bombillo de calor	1, de 40 a 60 W	Tienda de mascotas (bombillo para reptiles) o ferretería	Un bombillo de horno de 40 W en un portalámparas
Bicarbonato de sodio	1 cucharada (unos 15 g)	Alacena, supermercado, tienda de la esquina	Dos tabletas efervescentes tipo Alka-Seltzer
Vinagre blanco	100 ml	Alacena	Jugo de limón, un poco más débil
Un vaso alto o una jarrita	1	Cocina	Cualquier recipiente de 300 ml
Papel film y ligas	Lo suficiente para 2 frascos	Cocina	Una bolsa de congelador abierta y pegada con cinta
Regla y cuaderno	1 de cada uno	Casa	Las notas del celular y una cinta métrica
Papel negro	2 hojas del mismo color	Papelería	Dos trozos idénticos de tela oscura

Tiempo: preparación 10 min, experimento 25 min, limpieza 5 min Costo: casi todo ya está en tu cocina; el bombillo de calor cuesta lo que dos gaseosas Nivel de desorden: bajo, con un momento espumoso sobre el lavaplatos

Haz el experimento

Paso 1 — Forra los dos frascos igual

Corta el papel negro en dos trozos idénticos y cúrvalos contra la pared de atrás por dentro. Las superficies oscuras absorben más luz visible y la convierten en calor: tu señal será más grande. Los dos frascos tienen que recibir el mismo trato, porque cualquier diferencia aparecerá en tus datos.

Paso 2 — Pon un termómetro en cada frasco a la misma altura

Pega cada sensor con cinta, con la punta en el centro del frasco, unos 5 cm sobre la base, sin tocar el vidrio ni el papel. Un sensor apoyado en la pared mide el frasco, no el gas.

Paso 3 — Produce dióxido de carbono en un vaso aparte

Pon el bicarbonato en el vaso alto y, sobre el lavaplatos, agrega el vinagre. Hará espuma unos 30 segundos. El gas por encima de la espuma es dióxido de carbono, cerca de 1,5 veces más denso que el aire, así que se queda quieto como un líquido invisible. Ojo: nunca hagas esta reacción dentro de un frasco que vas a sellar. Un recipiente cerrado con gas generándose acumula presión, y el vidrio bajo presión no es juego.

Paso 4 — Vierte el gas en el frasco B

Inclina un poco el frasco B y vierte el aire del vaso como si fuera agua, despacio y sin espuma. Repite con una segunda tanda si alcanzas. Sella los dos frascos con papel film y liga casi al mismo tiempo.

Paso 5 — Pon la lámpara exactamente en el centro

Mide con la regla: los dos frascos entre 25 y 30 cm del bombillo y a igual distancia uno del otro. Si la lámpara queda 3 cm corrida, ese frasco recibe más luz y la ley del inverso del cuadrado te entrega un resultado falso.

Paso 6 — Pide la predicción y después prende la lámpara

Antes de que entre la luz, que tu hijo escriba cuál frasco se calentará más y por cuántos grados. Una predicción escrita después del resultado no es una predicción. Luego anota las dos temperaturas cada dos minutos durante 20 minutos.

Paso 7 — Apaga la lámpara y sigue anotando 10 minutos

Este paso es el que todos se saltan y el más interesante. Observa cuál frasco se enfría más rápido.

Lo que deberías ver: Los dos frascos suben parejo diez minutos y después se aplanan. El del CO2 suele terminar entre 0,5 y 3 °C más caliente, y con sensores digitales la diferencia es evidente en el minuto ocho. Con termómetros de vidrio distintos puede que no veas nada: la diferencia es más chica de lo que distinguen.

Qué está pasando en realidad en el experimento del efecto invernadero

Dentro de ese frasco hay dos historias físicas enredadas, y la famosa es la más pequeña de las dos.

El efecto invernadero atmosférico real es radiativo. La luz del Sol llega como luz visible e infrarrojo cercano, atraviesa la atmósfera y calienta el suelo. El suelo caliente devuelve esa energía como infrarrojo de onda larga, con un máximo cerca de 10 micrómetros. El CO2 y el vapor de agua tienen modos de vibración molecular que absorben justo ahí y reemiten en todas las direcciones, incluida la de abajo. La altura desde la que la Tierra radia al espacio sube hacia capas más frías, y la superficie queda más caliente para que las cuentas cuadren. Sin CO2, dice la NASA, la temperatura de la superficie caería unos 33 °C (NASA Science).

Ahora el frasco. Paul Wagoner, Chunhua Liu y Roger Tobin probaron esta demostración en el American Journal of Physics. Su conclusión es directa: el calentamiento viene de que el CO2 es más denso y frena la mezcla por convección con el aire del cuarto; el efecto radiativo auténtico es “muy pequeño en la mayoría de los experimentos de mesa”. Su control fue argón, de densidad casi igual pero sin absorción infrarroja. El argón también calentó el frasco. El gas actuaba como cobija gruesa, no como filtro selectivo.

Hay una segunda ironía. Un invernadero de verdad, el de los tomates, también se calienta sobre todo porque bloquea la convección. Así que el frasco modela bien un invernadero y mal la atmósfera, aunque “efecto invernadero” sea el nombre del fenómeno atmosférico.

Nada de esto pone en duda el efecto atmosférico. Se mide con espectrómetros satelitales que ven la muesca que el CO2 recorta en el infrarrojo saliente de la Tierra, y el gas se monitorea sin parar: la NOAA registró 425,62 ppm de promedio anual global en 2025, contra 399,65 ppm diez años antes. Lo que el frasco no puede hacer es mostrarte ese mecanismo.

Cómo explicárselo a tu hijo

De 5 a 8 años: la cobija que solo deja pasar algunas cosas

Olvídate de los frascos: usa una linterna y una cobija. Alumbra su mano para que sienta el calorcito, pon una cobija encima y vuelve a alumbrar. La luz no pasa, así que la mano queda fresca. Ahora calienta esa mano bajo la cobija con la tuya y pregúntale a dónde se va el calor. Se queda ahí. El cielo guarda el calor del planeta igual.

De 9 a 12 años: un gas exigente con la luz

Presenta la palabra infrarrojo: luz que no vemos, la del control de la tele. Pídele que imagine una ventana que deja entrar la luz del Sol pero no deja salir un color invisible. Después muéstrale sus datos y hazle la pregunta difícil: ¿cómo sabemos que fue el CO2 y no que el gas era más pesado? Si no puede responder, esa es la respuesta correcta.

De 13 en adelante: la altura desde la que se radia

Dale el balance de energía completo. La Tierra absorbe cerca de 240 vatios por metro cuadrado promediados sobre su superficie y tiene que radiar lo mismo al espacio o su temperatura cambia. Los gases de efecto invernadero no bloquean esa salida: la suben a una capa más fría, y un radiador más frío necesita una superficie más caliente debajo para emitir igual potencia. Después pídele que diseñe el control: ¿qué gas separa radiación de densidad? Las distribuidoras de soldadura venden argón.

La pregunta que debes hacer: “Si cambiáramos el dióxido de carbono por helio, que es mucho más liviano que el aire, ¿qué pasaría con la temperatura de ese frasco y qué nos diría eso?”

¿Y en América Latina?

El material difícil es el bombillo. En buena parte de la región ya casi no se venden incandescentes, y un LED emite muy poco calor, así que el aire del frasco apenas sube. La solución: un bombillo de calor para reptiles, de los que venden en tiendas de mascotas en Bogotá, Lima, Santiago o Ciudad de México, o un bombillo de horno de 40 W, que sigue siendo incandescente porque tiene que aguantar temperatura. Los termómetros digitales de 0,1 °C baratos están en las tiendas de acuarios.

La altitud cambia dos cosas. En Bogotá (2.640 m), Quito (2.850 m) o La Paz (3.640 m) la presión es mucho menor, así que hay menos moléculas de aire por litro de frasco y el conjunto responde más rápido. Y la radiación solar directa es más intensa en altura: si usas el Sol, el experimento se acelera, pero el paso de una nube arruina la corrida. En altura, usa lámpara.

Para la feria de ciencias, este montaje incluye su propia crítica. Conecta con los aprendizajes de Ciencias Naturales de la SEP en México, con la competencia de “uso comprensivo del conocimiento científico” del ICFES en Colombia, con las habilidades de investigación del Mineduc en Chile y con los Núcleos de Aprendizajes Prioritarios en Argentina. Un proyecto que explica por qué su propio modelo es limitado suele puntuar mejor que uno que solo muestra un resultado bonito.

Por qué enseñar esto temprano vale la pena

Lo que esta actividad deja sembrado no es el efecto invernadero. Es la diferencia entre un modelo y la cosa que representa, la idea más útil de la ciencia de secundaria y la que más se salta. El Framework for K-12 Science Education del Consejo Nacional de Investigación de Estados Unidos incluye “desarrollar y usar modelos” entre sus ocho prácticas centrales, y pide identificar las limitaciones de un modelo, no solo sus predicciones.

También hay razón para no limitarte a corregir y seguir. Smith, diSessa y Roschelle argumentaron que las intuiciones erradas son materia prima productiva más que errores por borrar, y que enseñar funciona mejor refinando lo que el niño ya cree. “Gas más pesado, menos mezcla” es una intuición buena: solo responde a otra pregunta.

Pero seamos honestos con el techo. Una tarde con dos frascos no produce un adolescente alfabetizado en clima, y ninguna fuente aquí sostiene que una sola actividad mejore el rendimiento escolar. Lo que sí hace es darle un recuerdo concreto al que colgar el mecanismo real, y el hábito de preguntar qué otra cosa podría explicar un resultado.

Antes de empezar: lo que los papás deben saber

Mejor edad	De 9 años en adelante. Antes, la diferencia medible es muy pequeña y la parte interesante (el control experimental) no aterriza.
Supervisión	El adulto maneja la lámpara y vierte el vinagre. Los bombillos de calor alcanzan temperaturas que ampollan la piel.
Peligros reales	Bombillo caliente; vidrio cerca de una fuente de calor; salpicadura a los ojos si la cara está encima del vaso.
No hagas esto	Nunca hagas la reacción de bicarbonato y vinagre dentro de un frasco que después vas a sellar, y nunca agregues más gas a un frasco ya sellado.

Cuando no funciona

• Los dos frascos marcan lo mismo. Casi siempre son los instrumentos: dos termómetros de vidrio baratos pueden diferir 1 °C de fábrica, justo el tamaño del efecto que buscas. Mételos en el mismo vaso de agua, anota la diferencia y corrígela.
• La diferencia aparece en los primeros 30 segundos. Eso no es el gas: es la lámpara más cerca de un frasco, o uno que arrancó más caliente por estar al sol. Vuelve a medir y deja los frascos equilibrarse diez minutos antes de empezar.
• El frasco con CO2 queda más frío. Entró líquido con el gas. Unas gotas de vinagre se evaporan y enfrían el frasco, igual que el sudor. Vierte más despacio.
• No sube nada. Un LED emite muy poco calor. Cambia a un bombillo de calor, acércalo a 15 cm y corre 40 minutos.

Para llevarlo más lejos

Cambia la superficie, no el gas. Corre los dos frascos con aire normal, uno forrado de papel negro y el otro de blanco. La diferencia probablemente supere tu resultado con CO2: eso es albedo.

Mide la curva de enfriamiento, no la de calentamiento. Calienta los frascos, apaga la lámpara, anota la temperatura cada 30 segundos durante 15 minutos y grafica las dos curvas juntas. El enfriamiento depende de qué tan rápido pierde energía el frasco, más cerca de la pregunta real.

Agrega vapor de agua. Pon una esponjita húmeda idéntica en los dos frascos y compara con un par seco. El vapor de agua es el gas de efecto invernadero dominante en la atmósfera. Combínalo con el experimento de fotosíntesis con burbujas en una hoja.

Qué observar en los próximos 3 meses

• Semana 4: Pregunta si una gráfica de temperatura en las noticias tiene un control. Que “¿comparado con qué?” aparezca solo es la ganancia completa.
• Mes 2: Nota que el carro está más caliente por dentro en un día fresco y recurre a la convección en lugar de “el vidrio atrapa los rayos de calor”.
• Mes 3: Quiere saber cómo se midió la absorción de la atmósfera si un frasco no puede. Esa pregunta lleva a la espectroscopía satelital. El hábito de registrar datos encaja con armar una estación meteorológica en casa.

Preguntas frecuentes

¿No es deshonesto hacer una demostración que sé que engaña?

Al contrario: hacerla y después desarmarla enseña más que saltársela. Lo deshonesto sería afirmar que prueba el atrapamiento de infrarrojo, que es lo que hacen casi todas las guías escolares.

¿Puedo usar una vela o una estufa en lugar de la lámpara?

No. Necesitas luz radiante desde arriba, no una superficie caliente debajo, y una llama junto a frascos sellados agrega riesgo sin aportar nada.

¿Cuánto dióxido de carbono sale del bicarbonato con vinagre?

Una cucharada reaccionada produce unos cientos de mililitros de CO2, más o menos un tercio de un frasco de 1 litro. No vas a desplazar todo el aire y no hace falta: un enriquecimiento parcial alcanza.

Mi hijo dice que esto es aburrido comparado con el volcán. ¿Ahora qué?

Entrégale el termómetro y el reloj y conviértelo en el encargado de los datos. Deslauriers y sus colegas encontraron que los estudiantes sienten que aprenden menos con métodos que en realidad les enseñan más, así que la queja no prueba nada. Usa dos termómetros del mismo modelo, con resolución de 0,1 °C: uno de 1 °C no alcanza a ver este efecto.

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Sobre el autor

Ricky Flores es el fundador de HiWave Makers e ingeniero eléctrico con más de 15 años de experiencia desarrollando tecnología de consumo en Apple, Samsung y Texas Instruments. Escribe sobre cómo los niños aprenden a construir, pensar y crear en un mundo saturado de tecnología. Lee más en hiwavemakers.com.

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Fuentes

1. Wagoner, P., Liu, C., & Tobin, R. G. (2010). “Climate change in a shoebox: Right result, wrong physics.” American Journal of Physics, 78(5), 536–540. https://doi.org/10.1119/1.3322738
2. NASA Science. “What is the greenhouse effect?” NASA Global Climate Change. https://science.nasa.gov/climate-change/faq/what-is-the-greenhouse-effect/
3. NOAA Global Monitoring Laboratory. “Global Annual Mean Carbon Dioxide.” https://gml.noaa.gov/ccgg/trends/global.html
4. Lueddecke, S. B., Pinter, N., & McManus, S. A. (2001). “Greenhouse Effect in the Classroom: A Project- and Laboratory-Based Curriculum.” Journal of Geoscience Education, 49(3), 274–279. https://doi.org/10.5408/1089-9995-49.3.274
5. Smith, J. P. III, diSessa, A. A., & Roschelle, J. (1994). “Misconceptions Reconceived: A Constructivist Analysis of Knowledge in Transition.” Journal of the Learning Sciences, 3(2), 115–163. https://doi.org/10.1207/s15327809jls0302_1
6. National Research Council. (2012). A Framework for K-12 Science Education. National Academies Press. https://doi.org/10.17226/13165
7. Deslauriers, L., McCarty, L. S., Miller, K., Callaghan, K., & Kestin, G. (2019). “Measuring actual learning versus feeling of learning in response to being actively engaged in the classroom.” PNAS, 116(39), 19251–19257. https://doi.org/10.1073/pnas.1821936116