Campana de vacio y globo
En este trabajo se va a comprobar el efecto de la presión atmosférica en un globo y en un recipiente cerrado mediante una campana de vacío.
Está orientado a comprobar que la presión atmosférica, aunque no se sienta, tiene un valor muy elevado y fuertes efectos, que se ponen de manifiesto
cuando se elimina el aire.
Enlace al guión de laboratorio.
Material- Bomba de vacío- Campana de vacío con su soporte - Mangueras de conexión - Globo - Recipientes con tapa a presión - Ventosas pequeñas |
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Comentarios a la preparación del montaje
Hay más detalles sobre la bomba de vacío en este enlace.
Hay que comprobar que el borde de la campana, que suele ser esmerilado, está limpio y engrasado o humedecido para facilitar el cierre estanco.
De las dos llaves del soporte de la campana, una debe conectarse a la manguera y la bomba y otra debe quedar libre, de forma que
se pueda abrir o cerrar a la atmósfera.
El aire de la campana se succiona por la boca del centro del soporte de la campana. Esta succión tira del globo, que tiende a situarse sobre ella, taponándola.
Para evitarlo hay que poner un objeto que mantenga abierta la boca impidiendo al globo cerrarla. Puede servir un llavero con sus llaves situado
sobre la boca.
Aspectos didácticos
Este trabajo pretende:
- Comprobar la elevada presión que ejerce la atmósfera observando los efectos de eliminarla.
- Desligar la ausencia de gravedad de la ausencia de presión atmosférica.
- Aplicar la teoría cinética de gases a la explicación de los efectos observados experimentalmente.
- Explicar la necesidad de un traje estanco para que un astronauta pueda sobrevivir al vacío.
- Explicar el funcionamiento de una ventosa mediante la presión y no mediante el vacío.
En edades tempranas, un recipiente lleno de aire "está vacío", se tiende a eliminar el aire. Así, se considera que en el globo
sólo tiene efectos el aire del interior y en una ventosa sólo cuenta el vacío bajo ella.
También es frecuente que haya alumnos que opinen que, al quitar el aire de la campaña, los objetos del interior, como las llaves o el globo, vayan a
flotarán en el aire al desaparecer la gravedad. Se debe a que asocian vacío a ingravidez. Es interesante poner los contraejemplos
de la Estación Espacial (con presión atmosférica en condiciones de microgravedad) y de la superficie de la Luna (con gravedad y ausencia de atmósfera).
Una vez hecho el vacío en la campana, se puede levantar para hacer ver cómo la base "se pega" a la campana para luego, a 2 cm de la mesa, dejar entrar
el aire y permitir que la base caiga contra la mesa mientras se sijeta la campana.
Es importante volver a introducir aire en la campana una vez el globo se ha expandido totalmente, de forma que se vea el efecto tanto de la ausencia
como de la presencia de aire sobre la pared elástica.
En el experimento con los recipientes rígidos con tapa a presión se puede visualizar la fuerza ejercida por el choque de las moléculas en la cara
interna de la tapa y asociarla a la ejercida en la cara interna del globo.
En el experimento con ventosas es conveniente señalar que "el vacío" es nada y no puede tener efectos sobre la ventosa, que es el aire (o su ausencia)
lo que explica su comportamiento.
 Material necesario |
 Soporte inferior de la campana |
 Situación inicial de campana con globo |
 Situación final de campana con globo |
 Campana levantada actuando como ventosa |
Globo expandiéndose en el vacío
Efecto de la entrada de aire
Efecto sobre recipientes rígidos con tapa a presión
