Descrição e conteúdos Abordados

Este simples experimento mostra o princípio de funcionamento da primeira máquina térmica patenteada da História: a máquina de Savery. Thomas Savery apresentou esta máquina em 1698, que servia principalmente para bombear água das minas de carvão.

Modo de fazer

1 - Aqueça o balãozinho na chama e em seguida coloque o bico dentro da água e espere alguns instantes. O que acontece?

2 – Deixe um pouquinho de água dentro do balãozinho e em seguida aqueça a água até começar a ferver. Quando começar a sair vapor pelo bico, coloque-o dentro do copo com água. O que acontece?

Explicação

No Passo 1, ao colocar o balãozinho sobre o fogo, o ar que havia dentro (composto basicamente por nitrogênio e oxigênio) se aqueceu e se expandiu, aumentando de volume. A partir do momento que o balãozinho é retirado da fonte de calor, imediatamente a temperatura começa a cair e o volume tende a diminuir, gradativamente. Assim que o bico foi colocado dentro da água, a pressão atmosférica começa a empurrar a água para dentro do balão, que vai diminuindo a pressão interna, porém em pequena quantidade.

No Passo 2, quando a água é fervida dentro do balãozinho e muda de estado físico, o vapor tende a ocupar um volume milhares de vezes maior do que no estado líquido. No momento que o bico é colocado dentro da água, parte do vapor começa a se condensar, diminuindo de volume, na mesma proporção (milhares de vezes), deixando um grande “vazio” dentro do balãozinho. Devido a essa variação na pressão, a água é empurrada com força para dentro do balão, causando o impacto sobre o vidro e ocupando todo o volume, pois praticamente não havia ar, apenas vapor de água. Esse princípio demonstra como funcionava a máquina de Savery, utilizada para bombear água das minas de carvão.

Material Utilizado

• Bulbo ou “balãozinho” feito em vidro borossilicato

• Copo com água

• Espiriteira com álcool

Equipamento  contruído e doado por Claudio Hiroyuki Furukawa para o Laboratório de Demonstrações da UFPA. 

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