Globus lladregots

tronc

Els globus aerostàtics són un dels mitjans de transport més eficients, tan sols escalfant una mica l'aire i volant dins una atmosfera freda (per exemple, fent-ho un dia d'hivern o a gran alçada), es poden realitzar quilòmetres i més quilòmetres a cost, pràcticament, zero. Com s'explica això?

El que està clar és que, dins el globus passa algun fenomen físic prou potent com per aixecar sense gaire dificultats els centenars de quilos de la cistella + lona + passatgers. Perquè us en feu una idea, els cremadors d'un globus aerostàtic de mida normal (28m cúbics de volum) escalfen l'aire a 100ºC. Si la temperatura exterior és de 16ºC, la força ascensional del globus és, ni més ni menys que de 75N.

Però deixem-nos de dades i anem a fer un experiment per entendre de manera senzilla què passa dins el globus i veure, fins i tot, que si badem se'ns pot endur el refresc!

Som-hi!

Materials
  • Una copa alta o un vas de boca no gaire ample.
  • Un globus
  • Un tros petit de paper
  • Cerilles

Procediments:
  • Inflem una mica el globus, aproximadament una tercera part del seu volum total.
  • Encenem el tros de paper i, encès, el tirem dins la copa, deixant que es cremi completament i desaparegui la flama.
  • Tot seguit, i sense deixar passar massa temps (per evitar que es refredi l'aire de dins la copa), col·loquem el globus tancant l'obertura de la copa fent una lleugera pressió, de manera que l'aire no pugui ni entrar ni sortir de la copa. Aguantem així uns 5 segons. Llavors, amb cura aixequem el globus i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan posem el tros de paper encès dins la copa, la combustió d'aquest fa augmentar la temperatura dels gasos que hi ha dins la copa. I a mesura que  l'aire s'escalfa, es va dilatant degut a que les molècules de gas xoquen unes amb les altres separant-se dins l'espai. El resultat és que per a la mateixa quantitat de molècules de gas, el volum ha augmentat. Amb altres paraules, la densitat de l'aire ha disminuït.

Quan col·loquem el globus a sobre la copa i pressionem de manera que no es pugui escapar l'aire, el que fem és que no puguin entrar ni sortir molècules de gas, però el que no podem evitar és, un cop acabada la combustió, vagi disminuint el volum de l'aire que hi ha dins la copa degut al refredament dels gasos.

Així doncs, a mesura que es va refredant l'aire de dins la copa, es genera una pressió de fora cap a dins de la copa. Aquesta diferència de pressió es pot observar a la superfície del globus que intenta entrar dins la copa segellant l'entrada i creant suficient força com per "robar-nos" la copa.

En el cas dels globus aerostàtics, la temperatura de l'aire de dins el globus pot arribar a ser fins a 100ºC més gran que la de l'aire de fora. Això fa que, a dins el globus hi hagi aire molt menys dens que el de fora i, per tant, es generi una força ascensional capaç d'enlairar el globus. Pura física.


Alb.

0 comentaris:

Publica un comentari a l'entrada