Estouro do milho de pipoca no vácuo?

19 de outubro, 2016 às 14:53 | Postado em Gás e vapor, Termologia, termodinâmica

Bom dia,

Sou jornalista e uma das redatoras da X, a seção que responde às curiosidades dos leitores da revista Y. No momento estou com dúvida sobre pipoca. Você pode me ajudar? Basicamente, as questões que preciso resolver são as seguintes: Se um grão de pipoca subir ao espaço ou em um ambiente a vácuo, o ar do interior do milho vai expandir em temperaturas mais baixas? O grão seria capaz de estourar a frio? Ou haveria outros fatores que não estou calculando envolvidos? Não vai depender da força do milho? Por exemplo, uma nave espacial não explode automaticamente quando chega no vácuo. Não dependeria da pressão interna, sendo o mesmo princípio de uma nave? Qualquer dado que você possa ter a respeito desse assunto já vai ser de grande ajuda. O texto final vai ser bem simples e curto, então a resposta não precisa ser muito extensa. Muito obrigada pela atenção. Aguardo o retorno. Abraços!

O rompimento da casca do milho de pipoca não é causado por ar no seu interior. A água contida no milho (cerca de 10% da parte interna do grão é água) , sujeita à alta temperatura determinada ou pelo forno de micro-ondas, ou pelo banho de gordura fervente,  tem alta pressão de vapor saturado. Por exemplo, se a temperatura atingir 120^o C a pressão no interior casca é 2 atm (1 atm é a pressão atmosférica padrão), se a temperatura atingir 130^o C a pressão no interior casca é 3 atm e se a temperatura atingir 180^o C a pressão no interior casca é 10 atm. O gráfico seguinte relaciona a pressão de vapor saturado com a temperatura (vide também Vapor_sat_H20.pdf).

Segundo o artigo Popcorn: critical temperature, jump and sound a temperatura em que ocorre o estouro do grão é cerca de 180^o C, portanto a casca do invólucro e capaz de resistir diferenças de pressão próximas a 10 atm! 

Não é para menos que as panelas de pressão e as autoclaves possuem válvulas de segurança que deixam o vapor escapar; do contrário elas explodiriam semelhantemente ao milho de pipoca. Alguns grãos de milho não explodem pois existem falhas na casca que deixam escapar o vapor, impedindo que a pressão interna aumente.

Se o milho de pipoca for colocado em vácuo certamente não explodirá caso a temperatura seja semelhante à temperatura normal (cerca de 20^o C)  pois a máxima diferença de pressão entre o seu interior e o exterior será inferior a 0,1 atm. Existe um mito sobre coisas com água no seu interior explodindo ao serem colocados no vácuo. Vide a postagem Corpos humanos não deveriam explodir no espaço interplanetário quando há descompressão?

O milho de pipoca em vácuo explodirá em uma temperatura um pouco inferior à temperatura na qual usualmente acontece o rompimento da casca.

Sobre panelas de pressão vide: Panela de pressão.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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