Com aixecar una tassa amb un globus

Sereu capaços d’aixecar un got de vidre sense tocar-lo només fent servir un globus, aigua i una espelma?

Si us sembla impossible, penseu que és un repte científic… i per tant tot té una explicació! Us donem una pista: la pressió és clau!

Aquest experiment, guanyador del Premi BASF Experimenta 2022, ha estat preparat pels alumnes Sarai Madrid, Iker Parra, Sophia Iculeva, Iris Oliver i Constantino Cortés de 2n d’ESO de l’Institut Mar de la Frau de Vilafortuny amb el suport del seu padrí científic, el Dr. Josep Manel Ricart, professor de la Facultat de Química de la Universitat Rovira i Virgili.

Què necessitem?

• 1 globus
• 1 got / tassa
• 1 espelma tipus tea light
• Aigua
• Encenedor

Com ho fem?

Introduïm l’espelma dins de la tassa o got. Encenem l’espelma amb l’encenedor i esperem que l’aire dins del recipient s’escalfi.

Mentrestant inflem el globus i li posem mig dit d’aigua dins. Fem un nus al globus i el posem a sobre del got o tassa empenyent lleugerament. Cal assegurar-se que el globus tapi bé el got i no deixi entrar ni sortir l’aire.

A continuació esperem i observem què passa.

Què passa?

Primer observarem que l’espelma s’apaga a mesura que l’ogicen dins del got es crema. Seguidament es produeix un efecte ventosa al globus. Poc a poc el globus es va deformant i entra parcialment cap a l’interior del recipient.

I és en aquest punt que podem aixecar el la tassa o el got, agafant el globus pel nus, gràcies a aquest efecte de ventosa.

Al escalfar l’aire de dins del got amb l’espelma, el que fem és donar energia a l’aire, això farà que les molècules d’aire es vulguin moure més. Però quan posem el globus a sobre i tanquem l’aire calent dins del got es crea una diferència de pressió entre l’aire calent del got i el fred que hi ha dins del globus. Aquest fet farà que el globus es deformi una mica i permeti aixecar el got.

Què aprenem?

L’aire que hi ha dins del got és una mescla de gasos. Els gasos no tenen forma ni volum fix, i per tant, s’adapten a la forma i volum del recipient que els conté. Les partícules que componen els gasos tenen molta energia cinètica (energia del moviment), que a més augmenta amb la temperatura, el que fa que el gas s’expandeixi. Quan el gas es refreda, es contrauen.

Quan tapem el got amb el globus, estem confinant l’aire que poc a poc es va refredant i per tant la pressió a l’interior del got baixa gradualment. No obstant això, la pressió exterior, la pressió atmosfèrica, es manté constant. Arriba un moment en què la pressió de l’aire dins el got és més petita que l’atmosfèrica. Com a conseqüència, la pressió exterior empeny el globus cap a l’interior i queda atrapat.