Tub de buit

Guia del professorat

Experiments amb el tub de buit

1. Caiguda lliure

Es tracta de deixar caure dos objectes en principi ben diferents, com ara una ploma (o un paper de fumar, o qualsevol objecte lleuger amb molta superfície) i un cargol metàl·lic. La ploma la subjectarem posant-la entre un cargol metàl·lic i l'electroimant.

Farem en primer lloc una caiguda a la pressió atmosfèrica normal i veurem que el metall i la ploma tenen temps de caiguda ben diferents. Després repetim la caiguda a l'interior del tub, un cop n'hem tret l'aire. Observarem que el temps de caiguda de la ploma és gairebé igual al del cargol metàl·lic (tot dependrà de l'eficàcia de la bomba de buit que haguem aconseguit).

2. Inflar globus

Experiment típic que consisteix a posar dins del tub un globus desinflat, però amb una mica d'aire al seu interior. Quan traiem l'aire del tub, el globus augmenta considerablement el seu volum.

Podem fer el mateix experiment amb "xuxes". Prenem dues "xuxes" de la mateixa mida. En posem una dins el tub i l'altra a fora. En treure l'aire la "xuxe" (que està plena d'aire a la pressió atmosfèrica) s'infla espectacularment

També ho podem fer amb bombolles de sabó.

3. Ebullició de l'aigua a baixa temperatura

Si tenim una bona bomba de buit i el nostre muntatge és hermètic, podrem fer bullir aigua tal com raja de l'aixeta. Amb un buit de -70 cm haurem d'escalfar prèviament l'aigua fins a uns 40 ºC.

Podem fer el següent:

QUALITATIU (ESO): Omplim un vas de precipitats fins a la meitat amb aigua a 40 ºC. Fem que els alumnes toquin l'aigua perquè puguin comprovar que no està gaire calenta. A continuació hi posem un termòmetre i posem el conjunt dins del tub de buit. Quan la pressió baixa prou, comença l'ebullició de l'aigua. El termòmetre serveix per desmentir les idees d'alguns alumnes que opinen que l'aigua s'escalfa dins del tub. Observant el termòmetre veurem que la temperatura no puja, sinó que baixa una mica (se'ls pot explicar que la vaporització és un procés endotèrmic).

QUANTITATIU (Batxillerat): Si preparem mostres d'aigua a diferents temperatures (40 ºC - 90 ºC), amb l'ajuda del vacuòmetre podrem mesurar a quina pressió comença a bullir cada mostra. Amb això podrem dibuixar la corba d'equilibri líquid–vapor per a l'aigua

4. Propagació del so

Posem un despertador dins del tub (abans haurem demostrat que sona). Haurem de posar-lo damunt d'uns quants trossos de suro o porexpan per amortir la propagació a través dels sòlids. Traiem l'aire del tub un parell de minuts abans de l'hora de l'alarma. Arribada l'hora, si tot va bé, no sentirem el soroll. Deixem entrar aire lentament i, a mesura que la pressió va pujant, el so comença a sentir-se.

5. Solubilitat del gasos

Prenem un vas mig ple d'aigua de Vichy (saturada de gas carbònic) i el posem dins del tub. Quan la pressió baixa, comencen a sortir bombolles de gas. Així podrem comprovar que la solubilitat del gas disminueix quan baixa la pressió.

Autor d'aquesta pàgina: Josep Ametlla, professor de física i química del IES Ausiàs March.

Aquesta obra està subjecta a una
Llicència de Creative Commons