Bexiga cheia de gás hélio na câmara de vácuo

22 de outubro, 2025 às 10:58 | Postado em Gás e vapor, Gravitação, Mecânica de fluidos

Olá, professor! Bom dia!

Sabemos que se, numa câmara a vácuo, uma pena (uma pluma) e uma bola de chumbo, ambas penduradas a uma mesma altura por meio de um dispositivo, independentemente do valor de suas massas, forem soltas em queda livre, elas tocam o solo ao mesmo tempo, já que nesse caso não haverá resistência do ar.
Mas, agora imaginemos uma câmara com ar à pressão atmosférica e nela uma bexiga (dessas utilizadas em aniversários) cheia com gás hélio. Essa bexiga, cheia de gás hélio, está a uma certa altura, presa por meio de um dispositivo. O que acontece se fôssemos, aos poucos, retirando o ar da câmara (transformando-a numa câmara a vácuo)???
a) Chegaria algum momento em que a pressão exercida pelo gás hélio, no interior da bexiga, provocaria a explosão dela, devido a diferença das pressões interna e externa da bexiga???
OU
b) A bexiga não estoura, já que a borracha suporta a diferença de pressão ???

Se a bexiga cheia de gás hélio não estourar com a retirada de todo ar da câmara, podemos dizer que, sendo solta pelo dispositivo que a prende, a bexiga cairá em queda livre, assim como aconteceu com a pena e a bola de chumbo???

 

Uma bexiga ou balão de festa suporta uma pressão manométrica (diferença de pressão entre seu interior e exterior) máxima cerca de um vinte e cinco avos da pressão atmosférica padrão (76 cm Hg) conforme está representado no gráfico da Fig.1. Quando tal pressão é atingida o balão rompe ou estoura conforme foi demonstrado em Pressão e volume em balões de festa: podemos confiar em nossa intuição.

Ao baixar a pressão externa o volume do balão aumenta e, a menos que o balão tenha sido inflado com um volume de hélio muito pequeno quando comparado com o seu volume máximo, será atingido o volume de ruptura  do balão e ele explode.

Mas se o balão não estourar e (quase) todo o ar for retirado da câmara, ao ser solto o balão cairá em queda livre como a pena e a bola de chumbo.

Outra postagem sobre balão:  Membrana de um balão: do que depende a pressão interna?

“Docendo discimus.” (Sêneca)