Física

Simulando um fenômeno meteorológico

MATÉRIAS

- Uma bomba de encher pneu; - Um a tampa de garrafa de PET de 2 litros com uma válvula adaptada; - Um termômetro; - Água; - Um pedaço de fio de nylon.

1° PASSOColoque um pouco de água na garrafa de PET, uns 200mL aproximadamente.

2° PASSO

Risque um fósforo e logo em seguida, apague-o. Lance o fósforo dentro da garrafa de PET. Este passo é opcional, mas o efeito é muito mais expressivo. Se você não usar o fósforo terá de usar uma pressão muito maior para conseguir ver a nuvem.

3°PASSO

Vede a garrafa com a tampa adaptada e conecte a bomba de encher pneu. Bombeie ar até que a garrafa fique bem dura e fique difícil continuar a bombear.

4° PASSO Desconecte a bomba e logo após desenrosque a tampa da garrafa rapidamente, de uma vez só. Observe o que acontece.

5°PASSOAmarre o fio de nylon ao termômetro e deixe um pedaço do fio com uns 5 cm sobrando. Pegue uma garrafa de PET seca, e tampe-a com a tampa adaptada com a válvula de pneu.

6° PASSOConecte a bomba de encher pneu. Bombeie ar até que se observe uma variação na temperatura, algo em torno de 4 a 5 graus. Não bombeie demais, pois a garrafa pode se romper.

7° PASSO

Desconecte a bomba e logo após abra a tampa rapidamente e observe como a temperatura cai.

O QUE ACONTECE

Quando conectamos a bomba e enchemos a garrafa de ar, nós estamos aumentando a pressão dentro da garrafa, o que promove um aumento na temperatura. Mas, porque a temperatura aumenta? Bem, pense em uma sala de aula com capacidade para trinta alunos. Agora imagine esta mesma sala com duzentos alunos. Que sufoco, não? É mais ou menos o que acontece com a garrafa. Na sala com duzentos alunos é quase impossível não esbarrar em alguém. Também na garrafa, há tantas moléculas em movimento, após o aumento da pressão, uma trombando na outra que a temperatura chega a subir, porém quando abrimos a garrafa e deixamos o ar escapar rapidamente, aquele ar que estava comprimido na garrafa se expande bruscamente, e para esta expansão, é necessário que ele absorva energia. Esta energia absorvida é exatamente o calor do meio. Daí a queda na temperatura, como pôde ser observado no termômetro. Este abaixamento é tão expressivo que chega a condensar as moléculas de água gasosa que estão dentro da garrafa, fazendo com que se formem minúsculas gotículas de água. Gotículas de água espalhadas no ar é exatamente o que é uma nuvem. Quando adicionamos o palito de fósforo recém apagado, entrou na garrafa junto com ele um pouco de fumaça. Este “pouquinho” de fumaça que ficou dentro da garrafa atuou como um sítio de nucleação, o que facilitou a mudança do estado físico da água. Consequentemente, pode-se condensar uma maior quantidade de água.