diumenge, 24 d’agost de 2014

Qüestió d'Estats (I)

Potser algun cop, si heu fet excursions a la muntanya i heu pujat a alçades considerables, haureu notat que se us tapen les orelles i que sentiu un so sord, fins i tot xiulets. És un fenomen que també podeu experimentar si agafeu un avió, o si practiqueu submarinisme. Estem posant a prova el nostre timpà, una membrana que separa l'oïda externa de l'oïda mitjana i que és sensible als canvis de pressió atmosfèrica. La pressió que exerceix l'aire de l'atmosfera sobre nosaltres és més subtil que no pas una ratxa de vent o l'escalfor del sol: ens afecta gradualment, i si no prenem precaucions pot comportar conseqüències greus

La massa d'aire que envolta la Terra, que està formada de diferents gasos, té la capacitat d'adaptar-se al lloc on està, s'expandeix fins que ocupa tot l'espai possible gràcies a que les seves partícules emmagatzemen molta energia que es transforma en moviment, en cinètica. Quan els elements perden energia, les partícules que el formen s'alenteixen i s'ordenen en l'espai, fent que canviï l'estat de la matèria i l'element passi a ser líquid. Si segueix perdent energia, acabarà essent un sòlid. Com que en estat gasós les partícules estan força separades entre elles, un gas es pot comprimir fins a fer-ne encabir una quantitat raonable dins una bombona, per exemple. 

Hi ha diferents paràmetres que influeixen en el comportament que té un gas, alguns d'ells estan representats a la llei dels gasos ideals

P·V=n·R·T

On P és la pressió, V el volum que ocupa el gas, n és el nombre de mols, R és una constant (8,31 J/K·mol) i T és la temperatura.

Aquesta equació no deixa de ser una aproximació ja que assumeix que el gas es comporta de manera ideal, però tot i així ens serveix per entendre moltes coses. Per exemple, em permetrà comprovar els canvis de pressió atmosfèrica que tenen lloc quan pugem a 3000 metres d'alçada: me'n vaig a fer un experiment al sostre de Catalunya!  

Per tal de poder visualitzar aquest canvi de pressió, el meu objecte experimental serà un recipient hermètic dins el qual hi haurà aire emmagatzemat, i que sol formar part de l'equip d'un bon excursionista. Concretament, l'objecte d'estudi serà aquest:

Prometo no menjar-m'ho abans d'arribar al cim!

Si ens fixem en la fórmula, veiem que un dels paràmetres sempre és el mateix, la constant R. Però si el meu recipient és hermètic vol dir que no hi entrarà ni sortirà aire, o sigui, que els mols que hi hagi dins la bossa de fruits secs sempre han de ser els mateixos (n). A la pràctica, doncs, els paràmetres que variaran seran la pressió, el volum que ocupa l'aire i la temperatura. 

Per fer-ho una mica més animat, he dividit el post en dues parts. Al proper post penjaré l'execució de l'experiment, perquè mentrestant pugueu pensar en què va passar quan la bossa de fruits secs va arribar al cim de la Pica. I per fer-ho encara més rigorós, l'experiment tindrà un control negatiu: un paquet envasat al buit que idealment no hauria de tenir gens d'aire al seu interior. 

Què, us hi animeu?




(Actualització a 27/08/2014: ja es pot consultar la segona part de l'experiment!)

3 comentaris :

XeXu 24 d’agost de 2014 a les 10:52  

Si ens animem a què? A fer un mos amb l'embotit i els fruits secs? Jo sí! Un bon segon esmorzar. Intueixo què passarà, o què hauria de passar, però esperaré a que m'ho expliquis tu a la tornada. Ja saps que per més que ens avancem, el que manen són els resultats i no les prediccions que hem fet. Que vagi bé l'excursió!

Alasanid 26 d’agost de 2014 a les 15:22  

Uooo!!! Real science!! Jo fa un parell d'anys que m'emociono cada cop que veig ploure.

Sé la resposta!! L'embotit sublima!!

Laia 27 d’agost de 2014 a les 11:31  

XeXu, t'encanta menjar eh! No sé jo si podries dur a terme l'experiment sense obrir la bossa al llarg del camí! ;) Està bé tenir hipòtesis, cal preveure què passarà per escollir bé l'objecte experimental que es vol fer servir, però més enllà d'això... A esperar els resultats.

Alasanid, real science, m'ha fet gràcia hehehe. Ja m'explicaràs el per què d'això de la pluja...

Publica un comentari a l'entrada

  © Blogger templates 'Neuronic' by Ourblogtemplates.com 2008

Back to TOP