domingo, 13 de julho de 2008

Água assassina: explodindo garrafas e xícaras com água + temperatura

É isso mesmo, a água tem uma característica anormal, tem uma anomalia se compararmos com outros materiais. Veja e descubra como explodir um copo ou uma garrafa usando água:

A Temperatura: o Mistério

Os materiais se dilatam (aumentam de tamanho) quando a temperatura aumenta e se contraem (diminuem de tamanho) quando a temperatura cai. Um exemplo típico é uma barra de ferro: se aumentarmos a temperatura, a barra aumenta; se a temperatura cair, a barra diminui. Por isso, as empresas de trens precisam fazer manutenções na estrada de ferro: no verão, a temperatura esquenta as linhas de ferro que se dilatam (crescem) e podem entortar a linha. Por isso as estradas de ferros possuem vãos para a barra se dilatar.

Mas, porém, todavia, entretanto, contudo... a água se comporta de maneira diferente entre 0º e 4º graus celsius. Quando aumentamos a temperatura de 0º para 4º graus, a água se contrai. Quando aumentamos para cima de 4º graus a água aumenta de tamanho. Ocorre também o contrário: quando baixamos de temperatura até os 4 graus a água vem diminuindo de tamanho. A partir dos 4 graus, se baixarmos a temperatura, a água aumenta de tamanho. Confuso? Bom, um “bizu” para clarear melhor:

O normal é: aumento a temperatura, o volume do material aumenta. Diminuiu a temperatura e o volume do material diminou.

Mas na água temos, entre 0 e 4 graus Celsius: aumenta a temperatura, diminui o volume da água. Diminui a temperatura, aumenta o volume da água.

Ora, então veja essa situação:
Se enchermos completamente uma garrafa de água e a colocarmos no congelador:

1º A temperatura cai
2º Se a temperatura cai, o volume da água aumenta
3º Se o volume da água aumenta, a garrafa explode (pois está completamente cheia)

Portanto, meus amigos, está aí explicado o por quê de não encher completamente a garrafa de água para botar para gelar...

Mas por que a água se comporta assim? Bem, não quero entrar com isso pois se trata da qualidade molecular da água (a forma em que os átomos de água estão arranjados, onde os oxigênios formam 120º com o hidrogênio) e aqui eu trato de coisas simples, sem blábláblá e acessíveis para todos.

Quebrando a xícara

Se colocarmos água muito quente (ou café, chá) sem encher a xícara é comum dela se espatifar, do nada. Calma: não precisa chamar exorcista nem nada: o negócio aí é de pura física. Veja o por quê disso:

1ºNo inverno, Cremildo enche até a metade da xícara com um chá, muito quente
2º O chá, por ser mais quente que a xícara, passa calor para a metade da xícara (isso foi visto numa outra postagens, onde vimos que é errado falar “que calor hoje”)
3º A metade da xícara esquenta
4º Se a coisa esquenta, a coisa aumenta de volume
5º A metade da xícara cresce e a outra não, fazendo a xícara estourar

entenderam? (se não entenderam podem “sentar o pau” nos comentários que eu tento explicar de uma forma mais simples).

Soluções para não quebrar copo ou xícara quando botar água quente:

Encher totalmente (não só a metade para ter lugar de pegar a xícara sem se queimar, mas sim toda a xícara)

Colocar uma colher: a colher é de metal e metal é um ótimo condutor de calor, conduzindo para fora do copo o calor da água.

Bem pessoal, podem falar o que quiserem nos comentários, se entendeu ou não... fiquem à vontade.

4 comentários:

Nana disse...

Muito bom post viu?! Esclareceu bastante as minhas dúvidas! Principalmente em relação à xícara! OBRIGADAAAA! o/

Vinic disse...

Muito obrigado pelo comentário! É de grande ajuda para o blog. Fico contente em ter ajudado.

Se quiser sugerir outros assuntos de interesse seu para eu escrever basta fazer um comentário!

Clã Melot 8o DF disse...

Então, agora há pouco uma xícara Duralex explodiu aqui no escorredor de pratos. O estranho é que ela já estava lá há mais de 3 horas desde que eu coloquei no micro. Depois que tomei o café, lavei a xícara e coloquei no escorredor. Porque demorou tanto pra explodir? Devo chamar o exorcista? KKKKK!

Vinic disse...

Olha, pela lógica não precisa chamar o exorcista não, viu?

É claro que entra uma série de questões para serem analisadas, mas no geral, dá para tirar alguma conclusão.

Você esquentou seu café no micro: portanto, a temperatura da xícara elevou-se.

Provavelmente, quando você pôs a xícara no escorredor, parte dela ainda estava quente: não digo quente, mas sim com alguma variação de temperatura. Isso deve ter sido causada com a forma com que você lavou ela, da temperatura da água e por aí vai.

Continuando, a xícara ficou em repouso no escorredor. Parde dela estava mais quente e outra parte mais fria. A tendência dela é esfriar e foi nessa hora que a explosão pôde ter sido causada.

Ao longo dessas 3 horas no escorredor, a temperatura da xícara foi diminuindo de modo desigual, até atingir um ponto máximo de variação térmica, culminando na contração do material e, portanto, na devida explosão.

Não sei se me fiz entender, mas é a situação inversa a da água no congelador: se você encher uma garrafa de água por completo e deixar no congelador, a água vai congelar e vai aumentar de volume, dilatando ou até explodindo a garrafa, mas isso leva um certo tempo.

Quando a xícara estava no escorredor, ela ainda estava quente e foi levando as 3 horas para esfriar. É um processo demorado de troca de calor. A explosão dela ocorreu pois parte dela estava mais quente que a outra.


Uma coisa é certa:

Se a xícara explodiu, foi devido à variação de temperatura. Portanto, quando você colocou ela no escorredor, ela estava + quente que o ambiente ou + fria que o ambiente, provocando o equilíbrio térmico, ou seja, a troca de calor com o ambiente.


Se não entendeu, comente que eu tento explicar novamente, ok? Não tem problema nenhum!

Obrigado pela participação. Seu comentário é importante para o blog.