Question

A experiência sobre expansão compressão e combustão gasosa. (ver figura) é utilizada para exemplificar o estudo de caso em sala de aula. Utiliza-se nela:
2 velas
· 1 copo transparente de vidro
· 1 isqueiro ou fósforo
· Pires ou vasilha
· Água

Como você explicaria tal experimento a um aluno.

Answer 1

Notação:
Quando se põe uma tampa sobre uma vela acessa, ela consequentemente se apaga, isso ocorre pelo fato de não haver comburente para realizar a combustão, em outras palavras: Quando se tampa uma vela acessa com um copo por exemplo, o oxigênio que alimenta a chamas não pode entrar em contato com a vela, e em questões de segundos a vela apaga, pois o oxigênio que ocupava o espaço no copo, agora é CO2 que não é um comburente assim não podendo alimentar as chamas.
O experimento:

Ao realizarmos o experimento descrito na figura nota-se que conforme as velas vão se apagando a água do pires aumenta dentro do frasco. Por que isso ocorre?

Quando colocamos o copo em cima da vela acessa, o copo se enche de ar quente, e ar frio que havia sai, pelo fato já explicado a chama vai diminuindo, e quando a chama vai diminuindo o ar dentro do copo vai se resfriando. Quando a temperatura de um gás cai, a pressão diminui, então a pressão dentro do copo "compete " com a pressão atmosférica, e perde, e ao perder, a pressão atmosférica faz a água entrar dentro do copo.

Um adendo: havia uma explicação antiga que dizia que a água subia por conta do esgotamento do oxigênio dentro do copo, que era substituído pela água, todavia, sabemos que na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma, desse modo  o oxigênio não some como a antiga explicação relata e sim é convertido em CO2.
Para provar que não é o consumo do oxigênio que faz a água subir só é fazer o seguinte procedimento:

Ferva  água.
Coloque no copo.
Depois de 5 minutos tire.
Coloque esse copo emborcado no mesmo pires com água.
A água ira subir.
O motivo é o mesmo do experimento, o gás dentro do copo se resfria e compete com a a pressão atmosférica, perde e consequentemente a pressão atmosférica com intuito de igualar a pressão dentro e fora do copo manda a água para dentro do copo.