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Alguns anos atrás uma equipe de faxina realizava a limpeza interna de um vagão-tanque. Eles utilizavam o vapor-d’água para facilitar a remoção da sujeira interna. Ao final do expediente, a equipe de limpeza ainda não havia terminado o serviço, então os funcionários decidiram fechar as válvulas do vagão e ir embora. Ao chegarem na manhã seguinte, verificaram que as grossas paredes de aço do vagão estavam esmagadas, como se algum ser gigantesco tivesse pisado e amassado o vagão durante a noite.
Como as paredes do vagão amassaram?
O experimento proposto tem por finalidade explicar de forma simples o que aconteceu no vagão-tanque para que o mesmo ficasse amassado. A equação que nos fornece a resposta ao fato ocorrido é a seguinte:
pV = nRT
Vamos precisar de:
- água quente
- garrafa pet com tampa
- água fria
Realizando o experimento
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Inicialmente, coloque um copo (200 ml) de água quente dentro da garrafa pet. Agite bem a água dentro da garrafa para que ela se aqueça uniformemente.
Após aquecer a garrafa, retire toda a água e feche rapidamente a garrafa para evitar a transferência de calor através da boca da garrafa.
Despeje um pouco de água fria da torneira sobre a garrafa e observe o que ocorre.
Resposta esperada
Quando fechamos a garrafa, isolamos o vapor-d’água, de temperatura maior que a do ar atmosférico, dentro da garrafa. O mesmo aconteceu com o vapor dentro do vagão-tanque. Como o ar está quente internamente, a agitação das moléculas é grande e, por consequência dessa agitação, elas precisam de maior volume.
Ao colocarmos a garrafa em contato com a água fria, houve troca de calor, o vapor interno esfriou, diminuindo a temperatura e a pressão interna. Com a diminuição da pressão interna, a pressão externa ficou maior, e atuou na garrafa, esmagando-a pelo fato de haver diferença de pressão.
Por Domiciano Marques
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola