Experimento de Compressibilidade dos Gases

Para a realização do experimento a seguir serão necessárias somente duas seringas de 10 mL cada, uma lamparina (ou vela) e água. Essa atividade consiste em um teste para verificar se a compressibilidade dos gases é a mesma que a dos líquidos.

O professor pode usar esse experimento tanto como uma atividade prática realizada em grupos ou individualmente, ou ainda apenas como uma demonstração para os alunos.

Além do conteúdo de compressibilidade dos gases, o professor também pode realizar esse experimento relacionando-o com o conteúdo de estados físicos ou de agregação da matéria e suas características.

Experimento:

Coloque 7 mL de água em uma das seringas e, com a lamparina, aqueça a ponta da seringa, lacrando-a.

Posteriormente, puxe o êmbolo da outra seringa, enchendo-a de ar até 7 mL. Lacre também a ponta dessa seringa.

Depois de esfriar, tente empurrar os êmbolos de ambas as seringas. Observe o comportamento de cada uma.

Resultados e Discussão:

É mais fácil comprimir o êmbolo da seringa que está cheia de ar. Com base nessa informação, o professor então pode indagar aos alunos:

* Por que isso ocorreu, já que tanto a água quanto o ar são compostos de moléculas?

A resposta que explica esse fato está na diferença de capacidade de compressibilidade dos gases e dos líquidos. É possível comprimir mais as moléculas do gás porque há mais espaços vazios entre elas; elas estão bastante afastadas umas das outras.

Assim, o professor também pode pedir aos alunos que:

* Proponham um modelo, por meio de desenhos, para os constituintes (partículas) dos materiais contidos em cada seringa.

Um modelo que poderia representar de forma correta a diferença entre a organização das partículas dos líquidos, dos gases e também dos sólidos é:

Com esse modelo, o professor pode ajudar o aluno a ver que os sólidos possuem forma fixa, porque suas partículas se apresentam muito próximas umas das outras. Já os líquidos e os gases possuem formas variáveis. No estado líquido, esses constituintes estão muito próximos, mas de forma desorganizada; enquanto que, no estado gasoso, os constituintes possuem uma maior liberdade em relação aos outros estados físicos.

Com a análise desses dados, o professor pode explicar não somente uma propriedade dos gases (a compressibilidade), mas também outras propriedades dos três estados de agregação, como volume, forma e densidade relativa.

Além disso, a aula ficaria ainda mais interessante se o professor contextualizasse esse assunto. Isso pode ser feito através de uma comparação do que foi observado no experimento e no modelo proposto pelos alunos, com situações reais que mostram esse comportamento dos gases e a importância de sua propriedade de compressibilidade. Um exemplo é o processo que ocorre no motor de combustão dos automóveis, já que seu funcionamento depende de duas importantes propriedades dos gases: a compressibilidade e a expansibilidade. Mais explicações sobre os estágios de funcionamento de um motor de quatro tempos pode ser visto no texto “Funcionamento do Motor de Combustão”.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química