O experimento a seguir mostra os efeitos da variação da temperatura, volume e pressão sobre os materiais. Além de abordar essas grandezas, envolve também conceitos de mudanças de estado físico.
Materiais e reagentes:
- Uma latinha de alumínio (Aquelas de refrigerante. Não pode ser uma lata de paredes rígidas, senão o experimento não dará certo);
- Água da torneira e água gelada;
- Uma tigela grande (de preferência transparente);
- Uma fonte de calor, como um Bico de Bunsen ou a chama de um fogão;
- Uma pinça ou garra que dê para segurar a lata de alumínio.
Procedimento experimental:
- Coloque água gelada dentro da tigela grande, quase a enchendo, e reserve;
- Coloque um pouquinho de água na lata de alumínio;
- Segurando com a pinça ou garra metálica, leve a latinha com a água dentro ao fogo;
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- Quando a água começar a ferver, observe o que acontece;
- Deixe fervendo por uns 30 segundos e desligue o fogo;
- Ainda segurando com a pinça, inverta a latinha, colocando-a de cabeça para baixo mergulhada na água gelada da tigela;
- Observe o que acontece.
Resultados e Discussão:
O professor pode instigar os alunos ao fazer perguntas ao longo do processo. Por exemplo, quando a água dentro da latinha entra em ebulição, uma espécie de névoa ou neblina começa a sair de dentro dela. Então, o professor pode perguntar aos alunos o que aconteceu, o que é aquela névoa e relacionar com fenômenos similares que os alunos observam no cotidiano, como as nuvens, quando as pessoas respiram em um dia bem frio e “soltam fumaça pela boca”, como se diz popularmente, quando se toma banho na água bem quente e assim por diante.
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Ao contrário do que alguns alunos possam dizer, essa névoa observada não é o vapor de água, porque quando a água passa para o estado de vapor, ela fica invisível para nós. Na realidade, a névoa que os alunos observaram sair da lata é resultado da condensação (passagem para o estado líquido) do vapor de água, que, ao sair da lata, entra em contato com o ar mais frio e forma pequenas gotinhas de água líquida que observamos na forma de uma espécie de “fumaça”. Isso é o que também acontece nos outros casos mencionados.
Todavia, o ponto principal dessa experiência é o final: a lata amassando quando é colocada na água fria. Por que isso acontece?
Bem, quando a água começa a ferver, o vapor que se forma passa a ocupar o espaço que antes era do ar. Assim, com o aumento da temperatura, há uma maior agitação térmica das moléculas e a pressão dentro da lata aumenta.
Quando a lata é colocada na água gelada, o vapor volta a ficar líquido, ocupando menos volume e diminuindo a pressão interna da lata. Visto que a pressão externa torna-se maior, a lata é amassada. Assim, a diferença de pressão é o que faz a lata amassar.
Essa lógica explica o que acontece em outras ocasiões do cotidiano, como quando a temperatura diminui e os balões cheios de ar murcham.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
