«LATA QUE IMPLODE»

MATERIAL

• Lata de refrigerante;

• Placa de aquecimento;

• Tina de vidro larga;

• Pinça metálica;

• Água.

PROCEDIMENTO

• Colocar no interior da lata um pouco de água, enchendo mais ou menos 1/8 do volume total.

• Deitar água fria na tina de vidro, o suficiente para encher cerca de metade.

• Aquecer a lata, na placa de aquecimento, até se verificar que a água, no seu interior, se encontra em ebulição.

• Deixar estar a lata no aquecimento um minuto depois da ebulição ser atingida. (Deve-se deixar a água estar em ebulição, de maneira a que o efeito seja mais evidente. Ter cuidado porque está-se a lidar com água em ebulição, isto é, a 100 ºC, o que pode implicar queimaduras graves.)

• Com o máximo de cuidado retirar a lata do aquecimento usando a pinça. Rapidamente virar a abertura para baixo e ao mesmo tempo mergulhar a lata na água da tina.

• No instante em que mergulhas a lata na água, esta comprime-se instantaneamente, ou seja, implode.

EXPLICAÇÃO

A lata implodiu ou seja comprimiu-se quando foi colocada dentro da água da tina.

Durante o aquecimento da água, dentro da lata de alumínio, sobe de temperatura até aos 100 ºC (ebulição), sendo a sua pressão aproximadamente igual à atmosférica.

Quando está em ebulição parte da água vai passar para o estado gasoso, sendo o volume interior da lata completamente preenchido por água no estado líquido em equilíbrio com o seu vapor. É de salientar que sendo a lata feita de um material bom condutor de calor e pouco espesso, a temperatura das paredes desta irá ser, praticamente, uniforme.

Quando se inverte a lata, o líquido que estava no fundo passa a ocupar o orifício não deixando que o vapor de água se escape. Isso pode ser explicado pela diferença de densidades entre a água líquida e o vapor.

Ao mergulhar a lata invertida na água, que se encontra a uma temperatura menor (20 ºC), isso causará um decréscimo brusco na temperatura, tanto na própria água líquida como nas paredes da lata. O vapor em contacto com a superfície da lata e com o líquido, que foi subitamente arrefecido, condensa rapidamente.

A lata irá comprimir até ser atingido um novo estado de equilíbrio, concordante com a diminuição de pressão. Isto é, quando o vapor condensa vai haver um certo espaço deixado por este que tem de ser preenchido. Como a lata não oferece grande resistência, ela implode até compensar a diminuição brusca de pressão. A lata não se comprime mais porque a água fria também compensa a diminuição de pressão, se a lata fosse feita de um material mais forte iríamos ter só água a entrar no interior da lata.

Em suma...

A implosão da lata é devida à pressão atmosférica. É a diferença de pressão entre o exterior e o interior da lata que fazem com que ela seja esmagada. A pressão atmosférica no exterior passa a ser bastante maior do que a pressão no interior, quando a água é aquecida. A lata vai amolgar-se, diminuindo o volume que existe no interior de modo a que as pressões (dentro e fora) fiquem sensivelmente iguais.