Nuvem na garrafa c/água 01

Qnt Material Necessário
1 Água
1 Fogo
1 Garrafa Pet 600 ml
1 Palito de Fósforo
1 Tampa de Garrafa
Essa experiência é muito fácil de fazer, os materiais são simples e o resultado é imediato: criar uma nuvem dentro da garrafa. Cuidado - essa atividade precisa usar fogo.
Idade para fazer
9
Idade para brincar
9
Grau de dificuldade
Fácil
Tempo
5
Área da atividade
Ciências,
Curiosidade,
Física,
Tipo da atividade
Experiência Científica,
Truque,
Local da atividade
Ambiente Aberto,
Ambiente Fechado,
Tema para fazer
Energia,
Pressão Atmosférica,
Temperatura,
Termodinâmica,
Porque isso acontece?

Fazer nuvem dentro da garrafa

A pressão dentro da garrafa vai aumentar a temperatura fazendo com que a água passe o estado gasoso (vapor). O palito de fósforo aceso é importante para colocar um pouco de fumaça dentro da garrafa. A fumaça, mesmo que imperceptível, será a responsável por condensar o vapor de água dentro da garrafa transformando-o numa "nuvem".

Quando paramos de pressionar a garrafa a temperatura diminui rapidamente, os vapores dentro da garrafa condensam e formam a “nuvem”.

Como se formam as nuvens?
Quanto mais quente o ar, mais vapor de água ele pode conter. Nuvens são geralmente produzidas através da condensação - o ar quente sobe em direção a atmosfera (quanto mais alto mais frio) e isso irá arrefecer (esfriar) e reduzir a temperatura do ar diminuindo sua capacidade de manter a água no estado de vapor, então, a condensação ocorre e a nuvem se forma.

As nuvens são formadas por pequenas gotas de água ou cristais de gelo que grudam em partículas de poeira na atmosfera. Essas gotículas são tão pequenas (um diâmetro de cerca de um centésimo de milímetro) que cada metro cúbico de ar contém aproximadamente 100 milhões de gotículas.

Uma nuvem é formada por gelo ou gotículas de água, dependendo da altura da nuvem e da temperatura na atmosfera. As gotículas são tão pequenas que podem permanecer no estado líquido a temperaturas muito baixas (-30° C). As nuvens mais altas possuem temperaturas abaixo de -30° C e são compostas por cristais de gelo.

Nuvens se formam quando o vapor de água invisível no ar condensa em gotículas de água visíveis ou cristais de gelo. Há água ao nosso redor o tempo todo sob a forma de partículas de gás minúsculas (vapor de água).

Importante para a formação das nuvens: além de oxigênio e outros gases nós também temos na atmosfera pequenas partículas que flutuam no ar - como sal e poeira.

A água no estado gasoso (vapor) fica com suas moléculas agitadas batendo umas contra as outras. Quando o ar é arrefecido (esfriado) uma parte do vapor de água condensa, ou seja, volta ao formato líquido. Eventualmente, gotas de água se formam em torno das partículas de poeira que existem na atmosfera, e estas gotículas de água começam a se juntar a outras gotículas formando nuvens.

Nuvens se formam quando o ar está saturado e não pode conter mais vapor de água, isso pode acontecer de duas maneiras:
1) A quantidade de água no ar aumentou, por exemplo, através de evaporação para o ponto em que o ar não pode conter mais água.
2) O ar é arrefecido (esfriado) até ao ponto de orvalho (o ponto em que ocorre a condensação) e o ar é incapaz de manter o estado gasoso (vapor).

O que pode dar errado?

Fazer nuvem dentro da garrafa

Cuidado: essa atividade precisa usar fogo e ele pode causar ferimentos ou outros acidentes graves. Essa atividade exige a presença de um adulto.

A garrafa de água da marca "Crystal ecológica" é a mais indicada para fazer essa experiência. Essa garrafa é fácil de torcer, o que ajuda a aumentar a pressão interna dentro da garrafa. Mas, funciona bem com garrafa pet normal.

Não vai funcionar se você aquecer o ar dentro da garrafa usando um isqueiro. Para que a nuvem se forme é necessário que o ar contenha pequenas partículas, como, por exemplo, poeira ou poluição. O palito de fósforo vai aquecer o ar dentro da garrafa e também vai colocar um pouco de fumaça proveniente da queima da madeira do palito. Essa fumaça é que vai ajudar a juntar as moléculas do vapor de água produzindo a nuvem dentro da garrafa.

Se a nuvem não se formar pode ser por que:
1) A tampa da garrafa não estava bem fechada, isso vai impedir que a pressão necessária seja gerada enquanto a garrafa estiver sendo pressionada.

2) Você não conseguiu gerara pressão suficiente para transformar a água em vapor. Uma boa forma de aumentar a pressão dentro da garrafa é colocá-la no chão e pisar sobre ela com os dois pés. O peso do seu corpo, com certeza, vai aumentar a pressão dentro da garrafa muito mais do que apertá-la com as mãos.

Particulas de poeira ou fumaça ajudam a formar as nuvens. Se quiser produzir uma névoa maior dentro da garrafa você pode fazer o seguinte:

1) Coloque a garrafa de álcool longe da garrafa pet;

2) Acenda um palito de fósforo, coloque-o dentro da garrafa e assopre para apagar a chama. 
    
Importante: o objetivo é fazer com que a garrafa fique com um pouco de fumaça.
    

3) Retire o palito e feche rapidamente a garrafa.
    

4) Coloque meia tampinha de álcool dentro de uma garrafa.
    

5) Feche rapidamente a boca da garrafa e agite-a para ajudar o álcool a evaporar mais rápido.
    
Importante: a boca da garrafa precisa estar muito bem fechada, aperte bem a tampa.

3) Torça a garrafa o mais forte que você conseguir. A ideia é aumentar a pressão dentro da garrafa.
    

4) Abra a garrafa e a nuvem vai aparecer.

Sugestão de sequência didática

Fazer nuvem dentro da garrafa

Cuidado: essa atividade precisa usar fogo e ele pode causar ferimentos ou outros acidentes graves. Essa atividade exige a presença de um adulto.

Pais
Sempre que possível faça experiências científicas junto com seu(s) filho(s). Além de ser divertido (para os dois) é uma ótima forma para apresentar conteúdos que a criança verá na escola.
Explique “por que” essas coisas acontecem e deixe a criança repetir a experiência sob sua supervisão, isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Professores
Essa experiência pode ser usada para ilustrar uma aula de:
Física/Ciências - quando falar sobre pressão atmosférica, condensação, temperatura, formação das nuvens etc.