Por que balões inflam numa garrafa de água quente?

Escrito por isaiah david | Traduzido por carlos cassimiro
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Por que balões inflam numa garrafa de água quente?
Um balão é utilizado nessa experiência para demonstrar a expansão dos gases (Visage/Stockbyte/Getty Images)

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Balões de ar quente

Se você encher uma garrafa parcialmente com água muito quente, e em seguida esticar um balão no gargalo, o balão irá inflar ligeiramente ao longo dos próximos minutos. A mesma coisa acontece se você esticar um balão sobre uma garrafa vazia, e em seguida colocar a garrafa em uma bacia de água quente. Não é a água, mas o calor da água que faz o balão a inflar. Você pode não saber, mas na verdade você está criando o seu próprio balão de ar quente.

O que é calor?

Quando o ar dentro da garrafa é colocado perto de água quente (ou adicionando a água à ela, ou por submersão numa tigela), o ar absorve uma parte do calor a partir da água. O calor é uma medida do movimento das moléculas. Quanto mais quente a temperatura, mais rapidamente as moléculas se movimentam no ar.

Esquentando um gás

Sólidos permanecem aproximadamente do mesmo tamanho, desde que eles continuem sólidos, e os líquidos fazem o mesmo enquanto eles são líquidos. Gases, no entanto, não o fazem. As moléculas de um gás não estão interligadas. Quando são aquecidos, elas se espalham, voando em todas as direções, a uma taxa mais elevada. Se forem mantidos num recipiente, tal como uma garrafa com um balão na parte superior, eles pressionam os lados do recipiente com mais força.

Pressão e expansão

As moléculas de ar estão sempre criando pressão. Inúmeras moléculas colidem em tudo a cada segundo, criando uma força constante. Antes do ar no balão ser aquecido, as moléculas que estavam no interior criavam tanta pressão quanto as moléculas de fora, o que significa que o balão permanecia no estado de equilíbrio e não se expandia nem se contraía. Quando são aquecidas, no entanto, as moléculas do interior começam a mover-se com mais força. Elas criam mais pressão, fazendo com que o balão se expanda até que a pressão se equalize.

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