La ciencia detrás de esto
Esta es una demostración clásica de la relación entre temperatura, volumen y presión de un gas. Aquí está el desglose:
1. Estado inicial: La botella contiene aire a temperatura ambiente. El globo se estira sobre la abertura, creando un sistema sellado.
2. Transferencia de calor: Cuando la botella se coloca en agua caliente, la energía térmica se transfiere del agua al aire dentro de la botella.
3. Aumento del movimiento molecular: Esta energía térmica hace que las moléculas de aire dentro de la botella se muevan más rápido y colide con más frecuencia con las paredes de la botella y el globo.
4. Aumento de la presión: El aumento de las colisiones resultó en un aumento de la presión dentro de la botella.
5. Expansión de volumen: Debido a que el globo es flexible, puede expandirse para acomodar el aumento de la presión. El aire dentro de la botella se expande, empujando el globo hacia afuera.
Transferencias de energía:
* Transferencia de calor: La transferencia de energía principal es el calor del agua caliente al aire dentro de la botella. Esto se llama conducción A medida que el calor se mueve a través del contacto directo.
* Energía cinética: La energía térmica es absorbida por las moléculas de aire, aumentando su energía cinética (energía de movimiento). Es por eso que las moléculas se mueven más rápido.
* Presión: El aumento de la energía cinética de las moléculas de aire conduce a colisiones más frecuentes y contundentes con las paredes de la botella y el globo, aumentando la presión.
* Energía potencial: El globo se expande, almacenando energía potencial a medida que se extiende contra la presión del aire en el interior.
Qué le pasa al globo:
El globo se inflará visiblemente a medida que el aire dentro de la botella se expande. El alcance de la inflación depende de la temperatura del agua, el tamaño de la botella y la elasticidad del globo.
Nota importante: Si la botella se sella firmemente y el globo es lo suficientemente fuerte, la presión en el interior podría aumentar hasta un punto donde estalla el globo. Esta es una preocupación de seguridad, ¡así que tenga cuidado con este experimento!
