experiências

Lata amassada

Sem lhe tocar com as mãos?

Experiência - Como amassar uma lata sem lhe tocar com as mãos

Reagentes e material necessário

  • Lata de refrigerante.

  • Placa de aquecimento ou fogão de campismo (mais rápido).

  • Tina de vidro larga ou recipiente plástico grande e raso.

  • Pinça metálica.

  • Água.

  • Garrafa de esguicho.

  • Procedimento experimental

    Coloca para o interior da lata um pouco de água, por forma a tapar bem o fundo, utilizando a garrafa de esguicho.

    Deita água na tina de vidro, ou recipiente plástico, para encher até cerca de metade.

    Aquece a lata, até verificares que a água, no seu interior, se encontra em ebulição.

    Deixa estar a lata no aquecimento um minuto depois da ebulição ser atingida (Deve-se deixar a água estar em ebulição, de maneira a que o efeito seja mais evidente).

    Tem cuidado porque estás a lidar com água em ebulição, isto é, a 100 ºC, o que pode implicar queimaduras graves.

    O metal da lata pode parecer frio, mas está bem quente.

    Com o máximo de cuidado retira a lata do aquecimento usando a pinça.

    Rapidamente vira a abertura para baixo e ao mesmo tempo mergulha a lata no água da tina ou recipiente plástico.

    No instante em que mergulhas a lata na água, esta comprime-se instantaneamente, ou seja, implode.

     

    Explicação

    Durante o aquecimento da água, dentro da lata de alumínio, sobe de temperatura até aos 100 ºC (ebulição), sendo a sua pressão aproximadamente igual à atmosférica. Quando está em ebulição parte da água vai passar para o estado gasoso, sendo o volume interior da lata completamente preenchido por água no estado líquido em equilíbrio com o seu vapor. É de salientar que sendo a lata feita de um material bom condutor de calor e pouco espesso, a temperatura das paredes desta irá ser, praticamente, uniforme.

    Quando se inverte a lata, o líquido que estava no fundo passa a ocupar o orifício não deixando que o vapor de água se escape. Isso pode ser explicado pela diferença de densidades entre a água líquida e o vapor.

    A lata irá comprimir até ser atingido um novo estado de equilíbrio, concordante com a diminuição de pressão. Isto é, quando o vapor condensa vai haver um certo espaço deixado por este que tem de ser preenchido. Como a lata não oferece grande resistência, ela implode até compensar a diminuição brusca de pressão. A lata não se comprime mais porque a água fria também compensa a diminuição de pressão, se a lata fosse feita de um material mais forte iríamos ter só água a entrar no interior da lata.

    Ao mergulhar a lata invertida na água, que se encontra a uma temperatura menor (20 ºC), isso causará um decréscimo brusco na temperatura, tanto na própria água líquida como nas paredes da lata.

    O vapor em contacto com a superfície da lata e com o líquido, que foram subitamente arrefecidos, condensa rapidamente.

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