El efecto de la presin atmosfricavela que hace subir el agua

1. INTRODUCCION:En este experimento vamos a estudiar la combustin de una vela y vamos a ver cmo es necesaria la presencia de oxgeno para la combustin y cmo este oxgeno se consume en el proceso. Se trata de un experimento muy famoso que realiz Lavoisier en la segunda mitad del siglo XVII.2. OBJETIVOS: En estos experimentos de fsica tendremos como objetivo explicar el proceso de la combustin en presencia y ausencia del aire.

3. MARCO TEORICO:La Combustin: Esta palabra encierra un complejo proceso donde el oxgeno es la sustancia necesaria para que se produzca. En realidad toda combustin es cambio qumico por el cual los tomos de las sustancias llamadas "combustibles" se combinan con el oxgeno que hay en el aire .Si comparamos el principio de la combustin de un motor con respecto ala digestin de alimentos ,la diferencia la radica en el tipo de "combustible "utilizado (no es lo mismo un vaso de leche o un churrasco, que un vaso de la mejor nafta sin plomo o un leo de algarrobo),pero fundamentalmente, la velocidad en que transcurren ambas reacciones es diferente. En el proceso digestivo se libera energa segn se requiera. Y en el caso de combustible fsil, la reaccin se mantiene por s sola una vez que ha comenzado.El fuego no puede existir sin la conjuncin simultanea del combustible (la vela), comburente (oxgeno del aire) y de la energa de activacin (chispa)Si falta alguno de estos elementos, la combustin no es posible. A cada uno de estos elementos, la combustin no es posible a cada uno de estos elementos se los representa como lados de un tringulo, llamado tringulo de fuego, que es la representacin de una combustin sin llama o incandescente Triangulo del fuego.Hoy dia el efecto de combustin o de presin atmosfrica que hemos visto en la explicacin anterior lo usamos en la medicina y para ver como la presin atmosfrica acta en la vida cotidiana como lo explicareQu es la aplicacin de las ventosas?Se trata de uno de los mtodos teraputicos empleados en la Medicina Tradicional China (MTC) con la finalidad de provocar determinados estmulos cutneos y tisulares mediante la produccin del vaco.Consiste en aplicar ventosas, y si no se dispone de ellas se pueden aplicar tazas o vasos a modo de ventosa sobre determinados puntos acupunturales del cuerpo.La aplicacin de ventosas en ingls se llama cupping (de cup, "taza"), por eso a veces se llama "terapia de las tazas chinas".Qu es la presin atmosfrica?Si sobre una mesa se coloca un objeto pesado, el peso de ese cuerpo ejerce sobre la superficie de la mesa una cierta presin. Del mismo modo, aunque el aire no es un material muy pesado, la enorme cantidad de aire atmosfrico que existe sobre un punto de la Tierra hace que su peso total sea lo suficientemente grande como para que la presin que ejerce sobre ese punto tenga una gran magnitud.Ese valor de la presin sobre cualquier punto de la superficie terrestre, que ejerce toda la masa de aire atmosfrico, recibe el nombre de presin atmosfrica.Presin atmosfrica: Es la fuerza que ejerce el aire atmosfrico sobre la superficie terrestre.|

4. INSTRUMENTOS:

Un plato o bandeja. Fsforos. 1 Una vela. Agua. 1 Vaso Mesa

5. COMO FUNCIONA:Cmo funciona el experimento?La llama de la vela necesita oxgeno para realizar la combustin de la parafina (cera). Como resultado de esta reaccin qumica, se obtiene dixido de carbono (CO2) y agua (H2O).El agua se desprende en forma de vapor de la combustin, pero se condensa en las paredes del vaso, en forma de pequeas gotitas. Ese cambio de estado, produce una disminucin de volumen. Adems, el dixido de carbono caliente que se desprende de la combustin, tambin se enfra al entrar en contacto con las paredes del vaso, lo que hace que el volumen de este gas disminuya. Este ltimo efecto es ms pronunciado que la condensacin mencionada antes y es la principal causa de que el experimento funcione.Es as como el volumen dentro del vaso disminuye, mientras la presin exterior (presin atmosfrica) se mantiene constante. Como la presin de afuera es mayor que la de adentro, empuja al agua y la hace subir, para igualar las presiones.

6. PROCEDIMIETO:No es un desafo contra la ley de la gravedad el hecho de hacer subir el agua, pero si necesitars algunas herramientas y un poco de ayuda de la ciencia. Aqu encontrars cmo hacerlo.

Rene todos los suministros que se enumeran a continuacin.

Coloca aproximadamente una pulgada (2,5 cm) de agua en una bandeja o plato. Prueba con una bandeja para pastel, una palangana, o una bandeja de espuma limpia, como las que se utilizan para vender carnes.

Coloca una pequea vela en el centro de la bandeja. Si no se sostiene por s misma, utiliza un pequeo pedazo de arcilla para fijarla con el fondo.

Prende la vela.

Cuidadosamente, coloca un vaso invertido o frasco sobre la vela, colocando el borde sobre el agua.

Mira como sube el agua y la vela se apaga.

7. CONCLUSIONESQu pas?La vela se apaga a los pocos segundos de haberla tapado con el vaso. El nivel del agua sube Adentro del vaso.La vela se apaga en cuanto se termina el oxgeno. Durante la combustin se consume el oxgeno y se desprende carbono de la vela formando dixido de carbono. Una vez que se enfra, el aire con dixido de carbono estar a una presin menor, por lo que el agua fluye hacia esa zona.Aplicaciones Prcticas:Si aslas algo que se est quemando puedes evitar que siga quemndose, por ejemplo se recomienda cubrirlo con una cobija de lana. Tal vez hayas observado que algunos curanderos ponen una vela en la espalda del enfermo y colocan un vaso sobre ella, la piel es succionada en cuanto se apaga la vela. Esto es un fenmeno fsico muy llamativo.

En la Naturaleza:Vientos y corrientes marinas, Hay muchos factores que influyen en el movimiento de los fluidos (como el aire y el agua), entre estos factores estn los cambios en la temperatura y la presin. Los fluidos calientes tienden a subir y a desplazar a los fluidos fros los cuales tienden a bajar. El aire se desplaza de las reas de mayor a menor presin formndose de esta manera los vientos y las corrientes marinas.

8. CUESTIONARIO:1. Por qu se apaga? La combustin, como nosotros, necesita del O2 del aire y cuando se acaba...2. Y por qu sube el agua? Porque al consumirse el oxgeno la presin atmosfrica en el exterior es mayor que en el interior y empuja el agua hacia dentro del vaso.Pero... y el CO2 y H2O producidos no ocupan el lugar del oxgeno? S, pero est claro que no lo ocupa todo. Se puede explicar porque el vapor de agua condensa en las paredes del vaso (vaso empaado) y porque en la estequiometria de la reaccin se produce menos CO2 que el O2 que reacciona (comprobar en la reaccin antes mencionada que por cada mol de cera se consumen 44 volmenes de O2 y se producen solo 29 de CO2)Por qu ocurre esto?Cuando arde una vela tiene lugar una reaccin de combustin. Lo que arde realmente no es la mecha que sale de ella, sino la cera o parafina de la que est hecha. Con el calor la parafina primero funde y luego se evapora. La parafina en forma gaseosa y en contacto con el oxgeno del aire experimenta una reaccin qumica en la que se desprende mucha energa (en forma de calor y luz) el resultado es la llama. La reaccin qumica que tiene lugar esVela + (CO) + (H2O) Combustible + dixido de carbono + agua + +

Por qu esto funciona?Date cuenta, cmo el agua sube en el vaso. Repite el experimento varias veces si es necesario. Mientras que la vela se apaga al consumir oxgeno no es el motivo por el cual el agua sube. El agua sube despus de que la vela se apaga.A medida que vas bajando el vaso sobre la vela, la llama va calentando el aire dentro del vaso.El vaso hace contacto con la superficie del agua, atrapando el volumen de aire caliente.La vela se apaga y el aire caliente se enfra rpidamente.El aire que se enfra rpidamente bajo una presin constante lo hace de acuerdo con la ley de Charles, una versin especfica de la ley de los gases ideales que contiene la cantidad de gas y la presin constante. La ley de Charles sostiene que la relacin de volumen con temperatura es constante.Dado que la temperatura disminuye, el volumen tambin debe disminuir.Adems, algo de vapor de agua se condensa en los lados del vidrio y de nuevo se convierte en agua lquida. Esto tambin reduce el volumen total de gas en el interior del vaso.