martes, 12 de diciembre de 2023

¡Apaga el fuego con un vaso!

 

"¡Apaga el fuego con un vaso! Descubre el sorprendente experimento del vaso extintor"


[1] Gif vela

El experimento del vaso extintor es un fascinante ejemplo de cómo la ciencia puede ser utilizada para demostrar conceptos físicos de una manera visual y entretenida. Este experimento demuestra cómo el oxígeno es necesario para que un fuego arda, y cómo se puede extinguir utilizando un simple vaso. A su vez, este experimento demuestra la diferencia de presiones de forma muy visual.

 

Para realizar este experimento, necesitarás los siguientes materiales: 

  • Un vaso transparente
  • Una vela
  • Un encendedor o fósforos
  • Un plato
  • Agua

 

Imagen 1: Materiales necesarios


Una vez que tengas todos los materiales listos, sigue estos pasos para llevar a cabo el experimento del vaso extintor:

  1. Enciende la vela y déjala arder durante unos segundos para que se establezca una buena llama..
  2. Coloca el vaso sobre la llama de la vela, asegurándote de que el vaso cubra completamente la llama.
  3. Observa cómo la llama comienza a disminuir en tamaño y finalmente se apaga por completo. A su vez, mira cómo sube el nivel de agua dentro del vaso y cómo disminuye el nivel de agua que hay en el plato. 



Vídeo 1: Experimento del vaso extintor


¿Cómo es posible que un simple vaso pueda apagar una llama?

La explicación detrás de este fenómeno radica en el principio de la combustión. Cuando una llama arde, está consumiendo oxígeno del aire para mantenerse encendida. Al colocar el vaso sobre la llama, se crea un ambiente cerrado que limita el suministro de oxígeno a la llama. Sin suficiente oxígeno, la combustión no puede continuar y la llama se apaga.

Este experimento es una excelente manera de ilustrar cómo el oxígeno es fundamental para que ocurra la combustión. Además, también muestra cómo se pueden utilizar métodos simples para extinguir un fuego sin necesidad de equipos sofisticados.


Imagen 2: Reacción de combustión


El papel del agua en el cambio de presión

Pero, ¿cómo está relacionado esto con el agua? Cuando vertemos agua en el plato antes de colocar el vaso, el vapor de agua caliente reemplaza al aire dentro del vaso. Al sellar el vaso sobre la llama, el vapor de agua se enfría rápidamente, creando un vacío parcial que contribuye al descenso de la presión interna y, finalmente, se apaga la vela.

Se produce también un enfriamiento dentro del vaso, dando lugar a la disminución de presión que había y, como consecuencia, el agua del plato empieza a entrar en el vaso para equilibrar esta diferencia de presión dentro y fuera del vaso, la interior y la atmosférica.



Imagen 3: Experimento paso a paso




En resumen, el experimento del vaso extintor es una forma divertida y educativa de aprender sobre los principios básicos de la diferencia de presión, de la combustión y la importancia del oxígeno en el proceso. ¡Anímate a probarlo en casa y sorpréndete con los resultados!

Dicho suceso obedece a la ley de Gay Lussac, la cual enuncia que la temperatura es directamente proporcional a la presión como hemos visto que ha ocurrido al apagarse la vela. Esto sucede ya que al disminuir la temperatura, el movimiento de las partículas también lo hará, de manera que chocarán en menor medida. 


DATO CURIOSO

Para destacar la importancia de este experimento, ofrecemos algunos casos prácticos en la vida real que guardan una gran similitud con lo expuesto anteriormente:
  • Extintores: los mecanismos de CO2 contienen este gas a alta presión, de manera que ahoga la llama bajando la temperatura y eliminando el combustible que sería el O2
  • ¿Qué hacemos cuando arde el aceite en una sartén? Lo ideal sería actuar con calma, mojando un paño de cocina y tapando la llama por completo, así, la llama se acaba ahogando por la falta de O2.

PARA SABER MÁS....

¿En qué consiste una reacción de combustión?

Las combustiones son un tipo de reacción redox, es decir, una reacción de reducción-oxidación. Esto significa que en ellas un reactivo, en nuestro caso el compuesto que se quema, se oxida (pierde electrones), mientras que el otro se reduce, el oxígeno (gana electrones). 
Toda reacción de combustión sigue esta fórmula:
Combustión 
Imagen 4: Reacción de combustión

Ley de Gay-Lussac

Hemos visto que al apagarse la vela, la presión disminuye, lo que viene enunciado en la ley de Gay-Lussac:

"La presión de una masa definida de gas, a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura Kelvin."

 Ésto se puede definir de manera matemática de manera sencilla siendo:


Mencionar que dicho enunciado ocurre ya que para un volumen fijo y cerrado, si aumentamos la temperatura, el movimiento entre las partículas de un gas dado empezarán a moverse a mayor velocidad y habrá más choques entre ellas, por lo que la presión se verá incrementada.



REFERENCIAS


[2] Imagen 1 https://www.pinterest.es/ (Acceso 12/2023)

[3] Vídeo Experimento https://youtu.be/XLQ6s4szs3c (Acceso 11/2023)



[6] Imagen 4 https://concepto.de/combustion/ (Acceso 12/2023)

REFERENCIAS DE TEXTO



[9] https://concepto.de/combustion/ (Acceso 11/2023)





AUTORES

María Moreno Godoy
Gabriel Del Río Vargas
Antonio Mª Mantas Urbano

Alumnos de 4º del Grado de Química de la UCO
Asignatura de Química, Historia y Sociedad
Curso 2023/2024

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