Objetivos
Este experimento introdutório permite investigar o comportamento dos gases em um sistema fechado utilizando uma seringa como modelo simplificado de pistão. A atividade possibilita observar que o ar ocupa espaço, pode ser comprimido e exerce força sobre as paredes do recipiente, introduzindo conceitos fundamentais relacionados à pressão e à compressibilidade dos gases.
Materiais Necessários
01 seringa
Seringa utilizada para manipulação de líquidos e gases em experimentos.
01 mangueirinha de silicone
Mangueirinha de silicone usada como condutor de ar ou líquidos em experimentos.
Procedimento
-
Passo 0
Posicione o êmbolo da seringa em aproximadamente 15 mL, deixando uma quantidade de ar confinada no interior do equipamento. Em seguida, bloqueie cuidadosamente a saída da seringa utilizando a mangueira de silicone, de modo que o ar permaneça aprisionado no sistema.
-
Passo 1
Com a extremidade vedada, tente empurrar lentamente o êmbolo da seringa. Observe a resistência exercida pelo ar contido no interior do sistema e verifique se o volume do gás diminui facilmente ou não.
-
Passo 2
Após comprimir o êmbolo, solte-o cuidadosamente e observe o comportamento do sistema. Verifique se o êmbolo retorna espontaneamente à posição inicial e relacione esse fenômeno com a pressão exercida pelo gás aprisionado.
-
Passo 3
Compare as observações realizadas durante a compressão e a expansão do ar no interior da seringa e discuta como esse sistema se relaciona com o funcionamento de pistões utilizados em diferentes equipamentos e motores.
Resultados
Espera-se observar que o ar presente no interior da seringa oferece resistência à compressão, dificultando o deslocamento do êmbolo quando a saída está bloqueada. Durante a tentativa de compressão, o volume ocupado pelo gás diminui, aumentando a pressão interna do sistema.
Ao liberar o êmbolo, o ar comprimido tende a expandir novamente, fazendo com que o êmbolo retorne parcialmente ou completamente à posição inicial. Esse comportamento evidencia que os gases exercem pressão sobre as paredes do recipiente e respondem às variações de volume.
A atividade também permite compreender que os gases podem ser comprimidos com relativa facilidade quando comparados a líquidos e sólidos, característica diretamente relacionada à grande distância existente entre suas partículas.
Ao liberar o êmbolo, o ar comprimido tende a expandir novamente, fazendo com que o êmbolo retorne parcialmente ou completamente à posição inicial. Esse comportamento evidencia que os gases exercem pressão sobre as paredes do recipiente e respondem às variações de volume.
A atividade também permite compreender que os gases podem ser comprimidos com relativa facilidade quando comparados a líquidos e sólidos, característica diretamente relacionada à grande distância existente entre suas partículas.
Curiosidades
O sistema formado pela seringa funciona de maneira semelhante a um pistão, componente amplamente utilizado em motores de automóveis, compressores e bombas de ar. Nesses sistemas, a compressão e expansão dos gases são fundamentais para transformar energia e produzir movimento.
O estudo do comportamento dos gases foi essencial para o desenvolvimento das máquinas térmicas e da Revolução Industrial, permitindo compreender relações entre pressão, volume e temperatura que deram origem às leis dos gases estudadas na física e na química.
O estudo do comportamento dos gases foi essencial para o desenvolvimento das máquinas térmicas e da Revolução Industrial, permitindo compreender relações entre pressão, volume e temperatura que deram origem às leis dos gases estudadas na física e na química.