Projetos de ciências: como água fria e quente afetam um balão

Escrito por kay tang | Traduzido por bianca amorim
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Projetos de ciências: como água fria e quente afetam um balão
Use água e balões para explicar vários fenômenos para as crianças (Comstock Images/Comstock/Getty Images)

Projetos de ciências sobre como água quente ou fria afetam um balão permitem aos estudantes explorarem os conceitos de densidade da matéria, pressão do ar e tensão de superfície. Quando um balão é exposto ao calor ou frio, o gás em seu interior expande ou contrai. A mudança no tamanho do balão é uma explicação visual da mudança na pressão do ar. Adicionar água quente ou fria em um experimento também permite que os estudantes explorem a propriedade dos líquidos.

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Pressão do ar

Investigue a pressão do ar em um simples experimento com um balão, uma garrafa e um recipiente com água quente. Infle o balão, mas não o amarre. O estique sobre a boca de uma garrafa vazia. Coloque a garrafa no recipiente com a água quente. Deixe esse experimento por alguns momentos e depois volte para observar o tamanho do balão. Note que o gás quente dentro da garrafa se deslocou para o balão, o tornando mais morno. Observe como as moléculas aquecidas de gás se repelem, forçando o balão a se expandir.

Expansão e contração do ar

Meça as mudanças no tamanho de um balão quando exposto a ambientes frios ou quentes. Una três balões idênticos, um termômetro e uma fita métrica. Infle os balões. Meça a temperatura ambiente e a circunferência dos balões. Considere que a água pode se tornar sólida ou gasosa dependendo da temperatura. Use um chuveiro em um pequeno banheiro e coloque os três balões no ar quente. Espere uns 10 min até perceber que os balões expandiram. Meça suas circunferências. Devolva os balões à temperatura ambiente, o que deve levar uns 20 min. Meça a temperatura em uma caixa de gelos. Coloque os balões no ar gelado. Espere 10 min, remova os balões e meça suas circunferências. Considere como o ar quente toma mais espaço que ar frio, contando as mudanças de tamanho do balão quando colocado em ambientes com temperaturas variadas.

Misturando água quente e fria

Investigue o que acontece com um balão quando água quente e fria são misturadas. Junte duas jarras finas e um cartão plástico que possa ser colocado entre ambas, evitando que seus conteúdos se misturem. Coloque água quente em uma das jarras e água fria em outra. Ponha o cartão sobre a que contém água quente e a vire sobre a de água fria, então remova o cartão. Prenda um balão na boca da jarra de água fria. Meça sua circunferência quando atingir diâmetro máximo. Repita o experimento, contudo, inverta a jarra de água fria sobre a de água quente. Observe a diferença no tamanho dos dois balões, apesar de usar as mesmas quantidades de água quente e fria. Explique como uma mudança no processo faz com que a temperatura na superfície da água varie, afetando o tamanho do balão.

Frentes frias e quentes

Use balões de água quente e fria para explorar eventos climáticos, como quando uma frente quente encontra uma frente fria. Junte duas jarras e corante alimentício. Ponha água quente em uma jarra e água fria na outra. Use corantes de alimentos pra identificar as jarras e então combine seus conteúdos em uma vasilha. Observe e registre como o mesmo líquido em temperaturas diferentes se mistura. Pegue dois balões. Encha um com água fria e o outro com água quente. Encha uma banheira com água quente, e coloque os dois balões nela. Observe como se movem. Perceba que se repelem como óleo e água. Considere que o balão de água fria afunda por causa de sua maior densidade.

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