Implosió d’un bidó, l’experiment

S’acosta la jornada de portes obertes a la Facultat de Ciències de la UdG, proper dijous 18 de febrer, de manera que l’equip de divulgació científica ens hem posat a rumiar experiments de ciència recreativa per animar la jornada. La setmana passada ens vàrem decidir a reproduir un experiment nou (per nosaltres), en aquesta ocasió de física recreativa. La implosió d’un bidó metàl·lic (moltes gràcies, Dani!).

De Dani Jiménez, company divulgador i amic, hem après a fer aquest experiment físic de joc de pressions. Foto: Nit de la Recerca 2009.

I tot preparant aquest joc de pressions en Pep Duran va fer la gran proposta de presentar la gravació de l’assaig a un programa de televisió, en una secció del qual presenten vídeos dels telespectadors on hi apareix el seu logotip. Per tant ens vàrem posar mans a la feina enganxant el logotip del “Sé lo que hicisteis” de La Sexta a un bidó d’uns 200 L i vàrem preparar una petita animalada (la ciència amb humor sempre és més amena pel públic) tot parlant en castellà, cosa que no fem massa sovint, com es pot apreciar en les nostres expressions i accent.

El fonament físic d’aquest experiment rau en crear una diferència de pressió tal que la pressió a l’interior del recipient sigui força inferior a la pressió exterior, la Patmosfèrica, de manera que quan això es compleix la Patmosfèrica esclafa literalment les parets del bidó cap al seu interior. Per tal de dur a terme l’experiment només cal disposar d’un bidó, un a bona font de calor (un parell de fogonets o bé una plata de forn plena d’etanol la qual encendrem), aigua i un parell de regadores amb aigua freda. És molt important que el bidó no tingui cap esquerda ni forat i que disposem del seu tap. El procediment que hem de seguir és el següent:

  1. Situar el bidó elevat amb l’ajuda de totxanes o teules per tal de que la font de calor es pugui situar sota de la seva base, tal com es mostra a la següent imatge.
  2. Addicionar aigua dins el bidó (més o menys 1 L d’aigua per un bidó de 200 L de volum).
  3. Encendre la font de calor a la base del bidó, hem de deixar el bidó obert per dalt. El volum d’aigua líquida que hem introduït al bidó s’anirà escalfant, el vapor d’aigua anirà ocupant tot el volum del bidó i anirà pujant per la seva baixa densitat tot desplaçant l’aire que inicialment omplia el bidó. Ara podem anar observant com per l’obertura del bidó va sortint el vapor d’aigua (el que observem és la seva condensació al sortir per l’obertura i trobar-se amb l’aire fred de l’exterior, tal i com l’observem sortint de les xemeneies de certes indústries o bé de la nostra pròpia boca els dies freds d’hivern), el qual va fent sortir l’aire que omplia el bidó.
  4. Quan ja faci estona que observem com surt vapor d’aigua per l’obertura del bidó considerem que tot el seu volum és ocupat per vapor d’aigua (considerem que no queda aire al seu interior) i procedim a tapar el bidó (ben roscat), retirar la font de calor i començar el procés de refrigeració de les parets del bidó amb l’ajuda de regadores plenes d’aigua freda. Aquest 3 passis s’han de fer ben depressa per evitar que entri aire al bidó o la seva refrigeració massa lenta.
  5. Ara només cal anar refrigerant el bidó amb aigua freda fins que implosioni. En funció de la resistència del mateix bidó el procés serà més o menys ràpid i violent/sorollós. A l’anar refredant el bidó des de fora, aconseguirem que el vapor d’aigua que l’omple (si tot ha anat bé gairebé tot ha de ser vapor d’aigua) condensi, de manera que l’aigua es contraurà provocant una disminució de la pressió interior del bidó, crearem un buit parcial al seu interior i això es veurà reflectit per la violenta implosió quan l’estructura del bidó no pugui aguantar més la, ara tan alta, pressió atmosfèrica.

Per tal de mostrar el procés físic que té lloc en durant l’experiment he fet un esquema gràfic que espero que sigui entenedor i rigorós (físics, si su plau corretgiu-me si he comès algun error):

Jugar amb les pressions sempre m’ha agradat, a més a més hi ha uns quants experiments de generació de buit que es podenn fer a casa sense cap perill. Per exemple de tant en tant m’agrada fer implosionar una llauna de Cola per acabar bé un berenar amb els amics o un bon vermut de diumenge. I també és divertit fer entrar coses en recipients sense tocar-les, que la mateixa pressió atmosfèrica les empenyi cap a dins per haber-ne disminuit la pressió interior.

Entrades anteriors relacionades

4 thoughts on “Implosió d’un bidó, l’experiment

  1. Un video magnífic! Jo també vull un “tetransportador quàntic”… Segur que van quedar sorpresos els del “Sé lo que hiziste”.

    Un experiment espectacular, a veure si puc veure’l alguna vegada.

Deixa un comentari

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

Esteu comentant fent servir el compte WordPress.com. Log Out / Canvia )

Twitter picture

Esteu comentant fent servir el compte Twitter. Log Out / Canvia )

Facebook photo

Esteu comentant fent servir el compte Facebook. Log Out / Canvia )

Google+ photo

Esteu comentant fent servir el compte Google+. Log Out / Canvia )

Connecting to %s