Pregunta nº 21 (10/3/98)

Pregunta nº 21 (10/3/98)
Primero un experimento :
material
Un plato con agua, un vaso, un trozo de papel, cerillas.
procedimiento
Hacer una bola, no muy compacta, con el papel. Introducirlo en el vaso y
prenderle fuego con las cerillas. Al cabo de un par de segundos introducirlo
boca a bajo en el plato con agua. El papel se apaga y el nivel del agua sube de
forma ostensible en el interior del vaso.
Y ahora, la pregunta :
¿Por qué sube el nivel del agua en el interior del vaso?
Las respuestas
M. Moreno
El papel se apaga cuando la combustión ha consumido todo el oxígeno del
interior del vaso. El vaso se encontrará lleno de los productos de la combustión
(CO2, H2O, CO, básicamente) y gases del aire no consumidos (N2,..). Esos
gases -calientes- equilibrarán la presión del "agua". Cuando los gases
disminuyen su temperatura -se enfrían- la presión en el interior del vaso
disminuye y el agua sube hasta que se vuelven a equilibrar las presiones.
(PV/T=nR=cte.)
Dr. Infinito
Del experimento observamos dos hechos:


el papel se apaga por cuanto en el interior del vaso se ha agotado el O2
sube el nivel del agua por cuanto la presión en el interior del vaso es
inferior a la presión atmosférica.
La presión en el interior del vaso puede calcularse de forma aproximada a
través de la fórmula P= nRT/ V, donde n es el número de moles de gas, R es la
constante de los gases, T la temperatura, V el volumen del vaso y P la presión
Si tenemos en cuenta que el número de moles de gas (n) disminuye, debido
a los productos resultantes de la reacción de combustión (en las condiciones
en las cuales se lleva a cabo dicha reacción) : CO2 (gas) y H2O (líquido); de
acuerdo a la ecuación anterior la presión (P) debe también disminuir.
Dicho de otro modo, parte del O2 gaseoso inicial pasa a formar parte de
agua líquida, y el resto a CO2 gaseoso; por tanto el número total de moles en
estado gaseoso disminuye y la presión disminuye.
Manuel Márquez
Cuando el papel está encendido la presión dentro del vaso como fuera de
este es igual, al apagarse, se consume todo el oxígeno en el vaso, habiendo un
cambio brusco, en donde la presión externa es mayor a la interna por eso el
agua entra.
Xavier Serra
La bola de papel, al quemarse, consume oxigeno. Al girar el vaso, no puede
realizarse un aporte de aire nuevo, por lo que al cabo de poco, el papel se
apaga, por falta de oxígeno para realizar la combustión. Sin embargo, el
oxígeno ya consumido produce un vacío, por lo que el agua asciende al interior
del vaso.
José Rubio
El agua sube pq se ha creado un vacío al quemarse el aire del interior del
vaso.