Pressão Atmosférica puxa a água

Pressão Atmosférica puxa a água

A chama da vela diminui (até apagar) e a água começa a subir dentro do copo,

Isso acontece porque o fogo queima o oxigênio que está dentro do copo. Para existir fogo é preciso ter oxigênio, quando a chama da vela consumir todo o oxigênio ela vai apagar.

O copo está dentro de um prato com água, ou seja, não tem como entrar mais oxigênio dentro do copo porque a água impede que isso aconteça.

O oxigênio (O₂)que foi consumido pela chama da vela gera outro gás (CO₂).

Ao realizar essa experiência a pressão atmosférica dentro do copo fica menor que a pressão fora do copo. Como a pressão está menor dentro do copo ele começa a sugar (puxar) o que está a sua volta. É por esse motivo que a água entra no copo como se estivesse sendo sugada por um canudo.

A explicação científica para esse fenômeno pode ser encontrada em diversos sites com teorias muito diferentes, nós copiamos as duas explicações mais coerentes, uma do site da USP (CiênciaMão) e outra do site do “profanderson.net”.

(CiênciaMão – USP)  - “Muitas vezes a explicação dada para essa experiência é que o oxigênio foi consumido e a água vai ocupar o espaço do oxigênio.
Acontece que como disse Lavoisier: "Nada se perde, tudo se transforma." então o O₂ (oxigênio) foi transformado em CO₂ (gás carbônico). Na realidade a água é sugada para dentro do copo porque ao colocarmos o copo sobre a vela, automaticamente aprisionamos uma certa quantidade de ar quente dentro do copo. A explicação de que o O₂ foi consumido, que encontramos nos livros, muitas vezes e corroborada pelo fato da água subir dentro do copo aproximadamente 20% do volume do copo e essa é aproximadamente a quantidade de O₂ que existe no ar. O ar quente, que envolve a vela, vai resfriar-se na medida em que a vela apaga então, a pressão dentro do copo vai ser menor e a água é empurrada para dentro do copo pela pressão atmosférica do lado de fora.”

(profanderson.net)  - “Outro argumento comum é que o CO₂ dissolve-se rapidamente na água assim que é produzido, fazendo com que o balanço gasoso seja 31 moles reagindo e 22 moles sendo produzidos. Isso implica em uma redução de 30% no volume gasoso, o que não é observado. Além disso, apesar de o CO₂ ser muito solúvel em água, o processo de dissolução é lento. Isso derruba a explicação envolvendo a solubilização do CO₂.
Outra possibilidade é que o vapor d'água se condense nas paredes do frasco à medida que os produtos gasosos se resfriam. Isso de fato ocorre, porém não com a velocidade observada no experimento, pois o nível da água sobe quase que instantaneamente após a vela se apagar.
A explicação correta envolve basicamente a expansão e contração dos gases do frasco, devido à variação de temperatura. Ocorre assim. Quando o frasco cobre a vela, a porção do ar aprisionada no frasco é rapidamente aquecida, expandindo-se. Antes que o frasco toque a água, uma parcela desse ar escapa pelo espaço entre a água e a boca do frasco. Isso faz com que a densidade do ar no interior do frasco seja menor do que no exterior. Assim que a vela se apaga, os gases no frasco são rapidamente resfriados, o que reduz a pressão interna. A diferença entre a pressão externa (pressão atmosférica) e a interna é que faz com que o nível de água no frasco suba.
A última consideração é sobre a diminuição de 20% no volume do gás no frasco. Isso se deve a uma combinação de todos os fatores citados: a densidade do ar no frasco diminui, uma parte do oxigênio é de fato consumida, uma parte do CO₂ de fato dissolve-se na água, o CO produzido é insolúvel e contribui para o aumento da pressão e uma parte do vapor d'água condensa-se nas paredes do frasco. É notável que tudo isso resulte num percentual de redução de volume igual ao percentual de oxigênio do ar.”

Pressão Atmosférica puxa a água

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

Essa experiência pode ser usada para fazer uma brincadeira. Desafie alguém a retirar a moeda sem tocar no prato ou na água.
   

   
Agora é só puxar a moeda com o dedo. Você não vai tocar no prato nem na água.

Pressão Atmosférica puxa a água

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

Professores
Essa experiência pode ser usada como atividade extracurricular para diversão dos alunos ou para ilustrar uma aula de:
Física/Ciências - quando falar sobre pressão atmosférica, gases, temperatura etc.

Uma experiência legal para fazer com os alunos: uma chama grande vai puxar mais água e mais rápido?