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Modo de usar
Balance o tubo na vertical. O que é possível perceber? Como se explica esse fenômeno?
Explicação
Dentro do tubo há apenas água e vapor d'água de forma que ao ser balançado, o líquido se choca com a extremidade do tubo ou com a própria água, fazendo barulho. Na ausência de ar, a água se choca com o tubo ou com outra porção de água, praticamente como se fosse um sólido. Repare que quando fazemos um movimento vertical no tubo para cima, aparece uma bolha na água que logo desaparece quando a água retorna para baixo. Esta bolha é formada de vapor de água quando a pressão é diminuída bruscamente e que volta ao estado líquido ao ser comprimido. Neste instante, há o choque da água, chamado de golpe de Aríete, que faz o barulho.
Com esse experimento é possível exemplificar e demonstrar o diagrama de fases, conforme a Figura1. Dentro do tubo de vidro coexistem as duas fases (líquido e vapor) do diagrama. Note que dependendo da pressão e da temperatura interna, podemos ter apenas uma das fases, duas das fases ou as três fases simultaneamente. As três fases ocorrem simultaneamente em apenas um ponto do diagrama, chamado de ponto triplo. Este ponto ocorre numa determinada temperatura e portanto, pode ser utilizada como um padrão para calibração de termômetros.
Se quiser observar o ponto triplo, basta colocar o tubo no congelador de uma geladeira. Quando houver a formação de um pouco de gelo dentro do tubo, juntamente com a água e o vapor, chegamos no ponto triplo.
Material Utilizado
- Um tubo de vidro selado contendo água e vapor d'água (sem ar)
Equipamento contruído e doado por Claudio Hiroyuki Furukawa para o Laboratório de Demonstrações da UFPA.
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