4. ¿Qué relación hay entre el tamaño del vaso y el tiempo de combustión de las velas?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
Hay un experimento casero clásico que consiste en poner una vela en un plato con un poco de agua y taparla con un vaso. La vela va consumiendo oxígeno hasta que se apaga, y el agua entra en el vaso, dado que allí ha disminuido mucho la presión. Sale siempre, sale muy bien y es muy agradecido… lo que no está tan claro es lo que realmente ocurre, y cual es la razón de esa variación de presión. Javier Fernández Panadero, hace unos días publicaba sobre eso aquí mismo en Naukas (ver) dejando claro que la explicación «clásica» no es la buena.
A ver si podemos aclarar esto un poco más.
Hay tres fenómenos que ocurren en el interior del vaso mientras arde la vela: (1) cambio de la composición química de los gases, (2) cambios de temperatura y (3) condensación de vapor de agua al apagarse la vela.
Explicación:
Respuesta:
Hay un experimento casero clásico que consiste en poner una vela en un plato con un poco de agua y taparla con un vaso. La vela va consumiendo oxígeno hasta que se apaga, y el agua entra en el vaso, dado que allí ha disminuido mucho la presión. Sale siempre, sale muy bien y es muy agradecido… lo que no está tan claro es lo que realmente ocurre, y cual es la razón de esa variación de presión. Javier Fernández Panadero, hace unos días publicaba sobre eso aquí mismo en Naukas (ver) dejando claro que la explicación «clásica» no es la buena.
A ver si podemos aclarar esto un poco más.
Hay tres fenómenos que ocurren en el interior del vaso mientras arde la vela: (1) cambio de la composición química de los gases, (2) cambios de temperatura y (3) condensación de vapor de agua al apagarse la vela.
Fenómenos implicados
Fenómenos implicados
En la reacción, la parafina de la vela se combina con oxígeno para dar lugar a dióxido de carbono y agua (y alguna otra cosa como carbón elemental o «carbonilla» que podemos olvidar. Para que la reacción quede ajustada, la parafina ha de aportar carbón e hidrógeno en la misma proporción que el metano (ver figura). La explicación clásica se fija en el lado izquierdo de esta reacción para decir que el oxígeno va desapareciendo a medida que se produce la reacción, hasta que se agota y solo queda nitrógeno (4/5 de la cantidad original, por la composición del aire).
Por tanto el agua sube para rellenar ese hueco, de 1/5 del volumen original. Es obvio que esta explicación no tiene en cuenta que por cada molécula de O2 desaparecida aparecen una y media más de gases (una de H2O y media de CO2). Visto así, más que disminuir la presión debería aumentar. Más importante para lo que veremos a continuación es que debería hacerlo de forma continua, al ritmo al que se produce la reacción.
¿Qué ocurre en el interior?
Explicación: