Força da pressão atmosférica

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Não
Qnt Material Necessário
1 Água
1 Colher de Metal
1 Copo de Vidro
1 Funil
1 Garrafa de Vidro
1 Luva Térmica
1 Micro-ondas
1 Óculos de Proteção
1 Recipiente com Água
Essa atividade pode ser usada para mostrar a força da pressão atmosférica. Cuidado: a garrafa pode quebrar, use luva e óculos de proteção.
Idade para fazer
18
Idade para brincar
18
Grau de dificuldade
Fácil
Tempo
5
Área da atividade
Ciências,
Física,
Tipo da atividade
Experiência Científica,
Local da atividade
Ambiente Fechado,
Tema para fazer
Gases,
Lei de Boyle,
Pressao Atmosferica,
Temperatura,
Porque isso acontece?

Força da pressão atmosférica

Isso acontece por causa do superaquecimento.
    

A água dentro da garrafa, embora não esteja fervendo, está a mais de 100º graus Celsius.
    
Quando mergulhar a boca da garrafa dentro do segundo recipiente, a água fria vai esfriar o ambiente dentro da garrafa e consequentemente diminuir a pressão interna. Como a pressão externa é muito maior que a interna a água será sugada violentamente para dentro da garrafa.

O que é o superaquecimento?

A água normalmente passa do estado líquido para o estado gasoso a partir de 100º graus Celsius, porque quando atinge essa temperatura ela começa a ferver (formar bolhas de ar).

Mas, se a água for aquecida no micro-ondas, se o recipiente estiver limpo e a água não tiver qualquer outra substância como, por exemplo, cristais de açúcar ou sal, as bolhas de ar não conseguem se formar. Nesse caso a água pode passar de 100º graus Celsius e não vai ferver (o que é muito perigoso).

Esse fenômeno se chama superaquecimento.

Isso acontece porque o micro-ondas é projetado para aquecer as moléculas de água muito rapidamente. Isso pode fazer com que a água aqueça mais rápido do que ela pode se transformar em vapor, fazendo com que ela fique superaquecida.

Se quiser aquecer a água no micro-ondas (o que não é aconselhável) coloque um palito de madeira ou um saquinho de chá dentro do copo ou da xícara. Isso vai fazer com que a água ferva e vai evitar que ela exploda na sua cara.

Porque isso não acontece quando aquecemos a água no fogo?

No forno de micro-ondas apenas a água é aquecida, o recipiente não. No fogão é diferente, o fogo aquece primeiro a panela e depois a água.
    

As micro-ondas passam pelo recipiente e pela água, e a água absorve essa energia enquanto que o recipiente não. Em uma panela com água no fogo, o recipiente (panela) aquece antes que a água. Os pontos mais quentes na panela causam uma pequena quantidade de superaquecimento local e a ebulição é iniciada.

O que pode dar errado?

Força da pressão atmosférica

Cuidado: nunca use o micro-ondas para esquentar água, é muito perigoso. Essa experiência não deve ser feita em casa, mas se quiser arriscar use luva e óculos de proteção, além da água ficar muito quente a garrafa de vidro pode estourar por causa da pressão atmosférica ou do choque térmico.
    

Importante: não é uma atividade indicada para crianças. Os pais e professores devem avaliar se os adolescentes são maduros o suficiente para conhecer e/ou fazer essa experiência em casa ou na escola.

Importante: se quiser aquecer água no micro-ondas, o que não é aconselhável, coloque um palito de madeira dentro do recipiente. A madeira vai criar as condições necessárias para que a água ferva.

Não use água gelada no recipiente onde vai mergulhar a boca da garrafa. O choque térmico pode estourar a garrafa. Use água apenas fria.

Coloque a água fria em um recipiente de plástico. A força de sucção pode quebrar a boca da garrafa ou o recipiente se ele for de vidro.
    
errado                                                     certo

Antes de fazer a experiência verifique se a garrafa não possui alguma fissura ou trincado. Se tiver não faça a experiência porque as chances dela estourar são grandes.
    

    

Se possível coloque o copo sobre uma taboa de carne, isso diminui o risco de um choque térmico.
    

Sugestão de sequência didática

Força da pressão atmosférica

Cuidado: nunca use o micro-ondas para esquentar água, é muito perigoso. Se for fazer essa experiência use luva e óculos de proteção, além da água ficar muito quente a garrafa de vidro pode quebrar por causa do choque térmico.

Pais
Sempre que possível faça uma experiência junto com seu(s) filho(s). A experiência científica é pura mágica para os olhos de uma criança, aproveite a oportunidade e explique “por que” e “como” essas coisas acontecem. Tenha certeza que isso ajuda a desenvolver a curiosidade e criatividade da criança.

Importante: no site existem diversas outras experiências científicas sobre pressão atmosférica e outros temas para fazer com as crianças em casa e na escola. Essa atividade não é indicada para crianças.

Em 1968, os pesquisadores George Land e Beth Jarman realizaram uma reveladora pesquisa sobre criatividade com um grupo de 1.600 jovens nos EUA com base em testes usados pela NASA para seleção de cientistas e engenheiros.

Resultado

Idade

Pessoas testadas

Índice de Criatividade

5 anos

1.600

98%

10 anos

1.600

30%

15 anos

1.600

12%

25 anos ou mais

200.000

2%

Professores
Essa experiência pode ser utilizada como atividade extracurricular para ilustrar uma aula de:
Ciências ou Física – pressão atmosférica, expansão dos gases, temperatura, etc.