e propone realizar su montaje experimental en el contexto cotidiano. En la cocina se dispone de herramientas y accesorios para la experimentación. En esta oportunidad se estudiará con este instrumental, el efecto que produce la atmósfera sobre algunos de los cuerpos que en ella se encuentran sumergidos. Se necesita un plato hondo, un vaso de tamaño normal de vidrio transparente, vela, fósforos, agua y colorante vegetal, para realizarlo.
En tal sentido, se coloca la vela apagada en el centro del plato y en éste se vierte cierta porción de agua coloreada; se prende la vela y se tapa con el vaso. Se observa que la vela en pocos segundos se apaga y parte del agua del plato se introduce en el vaso. ¿Qué pasó?
Para responder esta interrogante, previamente se
requiere de una descripción
del sistema completo:
a. El aire está formado por oxígeno O2 (21%), nitrógeno N2 (78%), vapor de agua (% dependiendo de su humedad relativa) y otros componentes inertes en menor proporción (dióxido de carbono, argón, etc. en 1%). Cada uno de estos
gases aporta su cuota en el establecimiento de la presión
atmosférica local, así que ésta es la suma de todas las presiones parciales ejercidas por cada uno de sus componentes.
b. La vela se fabrica con parafina (C25H52) o cera, cierto tipo de combustible de uso en el hogar. Al prender la mecha (pabilo), ésta se derrite y se evapora. La parafina en estado gaseoso reacciona químicamente con el oxígeno y entra en combustión produciendo la llama característica, fuente de
energía térmica y luminosa. Los productos de la reacción química son principalmente dióxido de carbono (anhídrido carbónico), vapor de agua y ceniza, es decir
C25H52 + 38 O2 -----
-25 CO2 + 26 H2O (vapor).
Se concluye que, al quemarse el oxígeno se forma casi la misma cantidad de vapor de
agua que de anhídrido carbónico y, cómo el aire contiene 21% de O2, se formará 10% de CO2 y 10% de vapor de agua, aproximadamente.
Este CO2 gaseoso tiene la propiedad de diluirse en el agua, de modo que una pequeña fracción forma ácido carbónico (H2CO3) y la restante permanece en estado gaseoso. El vapor de agua tiene la propiedad de condensar en superficies frías cuando la presión del vapor supera la presión del vapor saturado, para cierta temperatura. Además puede mantener un intercambio molecular con el agua líquida a través de la superficie que separe sus dos fases (gas y líquido). También puede condensar dentro del mismo gas a partir de núcleos de condensación (ceniza, polvo, entre otros) y formar una nube de gotas de agua.
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Efecto Ventosa
S
Se describen los procesos físicos y químicos que ocurren en el clásico experimento de la succión del agua contenida en un plato por un vaso de vidrio cuando en su interior se apaga la vela.
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