Implodindo a Lata

Todos sabem que determinado número de moléculas, no estado gasoso, ocupam maior volume do que o mesmo número de moléculas no estado líquido. Isso é explicado por haver maior espaço entre as moléculas de um dado composto, quando este está na forma de gás. Como grande parte do volume interno da lata estava preenchida por vapor de água, a condensação deste irá implicar um abaixamento de pressão brusca. Esse experimento detalha a reação e o comportamento dos estados físicos da matéria, especialmente o comportamento dos gases.

Materiais:
• Lata de refrigerante (vazia)
• Bico de bunsen (ou chama do fogão)
• Alicate (será usado como garra)
• Prato de sopa, com água fria

Procedimento:
• Insira 30 mL de água ao interior da lata vazia, preenchendo aproximadamente 1/10 do seu volume.
• Preencha com aproximadamente 200 mL de água fria, o interior do prato de sopa.
• Aqueça a lata usando o alicate, até verificar que a água, no seu interior, se encontra em ebulição. Deixar 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. Tendo cuidado porque esta lidando com água em ebulição, isto é, a 100 ºC, o que pode implicar queimaduras graves.)
• Com o máximo de cuidado retire a lata do aquecimento com ajuda do alicate. Dá uma volta de 180º, isto é, colocar a abertura para baixo e ao mesmo tempo mergulha a lata imediatamente na água do prato.

Resultado:
• No instante em que mergulhar a lata na água contida no prato, esta se comprime instantaneamente, ou seja, implode.

Por que a lata implode?

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 foram subitamente arrefecidos, 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 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.