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Fabricando neve no Youtube!?

9 de agosto, 2011 às 6:52 | Postado em Gás e vapor, Mudanças de estado da matéria, Termologia, termodinâmica

Como vai, prof. Lang?

Professor, fui seu aluno em 2000. Fiz eng. elétrica na UFRGS e me formei em 2004/2.

Esses dias estava navegando na internet e encontrei o site com alguns experimentos seus e seu contato (www.if.ufrgs.br/~lang/). O site tá muito interessante, parabéns!

Mas estou escrevendo pra discutir uma questão de física. ou melhor, para
perguntar sobre uma questão…

Hoje, ao assitir o Fantástico, na Globo, vi uma matéria no quadro Detetive Virtual que me chamou a atenção. Este quadro analisa algum vídeo da internet e chama especialistas para dizer se “o fenômeno” apresentado é possível ou não…

O quadro analisou, nesse domingo, um vídeo semelhante a esse do Youtube:

http://www.youtube.com/watch?v=EJcO9OT0yao

O vídeo mostra uma pessoa que aquece uma “panela” de água até quase ferver e > joga a água ao ar num ambiente cujo a temperatura fica próximo aos -15 ou -20 ºC. A água vira vapor e depois neve quase que imediatamente após ser jogada.

Ao ver o vídeo, um especialista disse que fenômeno é possível, e que era devido a diferença de pressão. A pressão da água quente era menor quando jogada, do que a do ar frio – o que fazia a água virar vapor e depois precipitar em forma de neve.

Eu entendo que essa explicação está um pouco confusa. O que o sr. acha?

Não seria devido ao fato do ar frio, ao entrar em contato com a água quente, aumentaria sua temperatura e por consequencia, aumentaria seu poder de absorção de água – Tornando uma certa quantidade de ar quente capaz de absorver aquela quantidade de água? – Visto que ar quente pode absorver mais umidade que ar frio.

Logo após o ar absorver uma determinada quantidade de água, o ambiente por estar muito frio, faria com que aquele vapor precipitasse rapidamente em forma de neve… o que acha?

Enfim, fica uma dúvida …

Forte abraço do seu ex-aluno

XXXX
agora, engenheiro eletricista na Petrobras!

Respondido por: Prof. Fernando Lang da silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

Caro XXXX,

A vaporização é um tema muito mal compreendido e mal tratado nos textos de física geral. Não me admiro que tenhas dúvida sobre isto.

Alguns pré-requisitos para entender o vídeo: 1) O que decide se um líquido vaporiza é a “pressão de vapor saturado” ou simplesmente “pressão de vapor” (característica da substância e que cresce ‘dramaticamente’ com a temperatura) e 2) a “pressão parcial de vapor” na atmosfera em contato com a água (esta depende da quantidade de vapor já presente na atmosfera). 3) Quanto maior a diferença entre essas duas pressões, mais rápida é a evaporação. A 100 graus Celsius a “pressão de vapor saturado” da água é 1 atm e é por isto que a água ferve nesta temperatura na pressão normal. 4) A taxa de líquido que evapora depende também da área de contato do líquido com a atmosfera circundante; quanto maior é a área, maior é a taxa de evaporação.

Aquilo que vês no vídeo é o seguinte: a água quase fervente, com “pressão de vapor” cerca de duas ordens de grandeza maior do que a “pressão de vapor” naquela temperatura ambiente é jogada na atmosfera seca e fria (portanto na atmosfera a “pressão parcial de vapor” é nula). O ato de jogar aumenta muito a área de contato do líquido quente com atmosfera, resultando que uma parte da água líquida vaporize muito rapidamente (apenas uma parte). Em seguida esta água vaporizada condensa, cristalizando no ar devido à baixíssima temperatura, isto é, produzindo a neve observada no vídeo. Portanto o vídeo tem verossimilhança e deve ser real mesmo.

Abraços

Outras questões sobre vaporização:

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