Dulce, miembro de nuestro equipo, nos hizo el favor de redactar este post ya que domina muy bien este tema.
Solución:
Encontré dos páginas web que explican bastante bien el fenómeno e incluso analizan los conceptos erróneos que tiene la gente.
La llama de la vela calienta el aire en el florero y este aire caliente se expande. Parte del aire en expansión se escapa por debajo del jarrón; es posible que veas algunas burbujas. Cuando la llama se apaga, el aire del florero se enfría y el aire más frío se contrae. El aire de refrigeración dentro del jarrón crea un vacío. Este vacío imperfecto se crea debido a la baja presión dentro del vaso y la alta presión fuera del vaso. Sabemos lo que estás pensando, la aspiradora está succionando el agua hacia el jarrón, ¿verdad? Tienes la idea correcta, pero los científicos tratan de evitar el uso del término “succión” al describir un vacío. En cambio, lo explican como gases que ejercen presión desde un área de alta presión hacia un área de baja presión.
Un error común con respecto a este experimento es que el consumo de oxígeno dentro de la botella también es un factor en el aumento del agua. La verdad es que existe la posibilidad de que haya un pequeño aumento en el agua debido a que la llama quema el oxígeno, pero es extremadamente pequeño en comparación con la expansión y contracción de los gases dentro de la botella. En pocas palabras, el agua subiría a un ritmo constante si el oxígeno que se consume fuera el principal factor contribuyente (en lugar de experimentar el rápido aumento cuando se extingue la llama).(1)
La página de Harvard entra en más detalles sobre el argumento frente al error por la declaración incorrecta.
Argumento: El oxígeno es reemplazado por dióxido de carbono. Por lo tanto, se agrega la misma cantidad de gas que se quita. Por lo tanto, el calor por sí solo puede ser responsable del cambio del nivel del agua.
Fuente del error: Se utiliza una ecuación química simplificada y errónea, que no tiene en cuenta los cambios cuantitativos. La ecuación química tiene que ser balanceada correctamente. No lo es true que cada molécula de oxígeno es reemplazada por una molécula de dióxido de carbono durante el proceso de combustión; dos moléculas de oxígeno dan como resultado una molécula de dióxido de carbono y dos moléculas de agua (que se condensan). Recuerde que el oxígeno está presente en el aire como una molécula diatómica. [A reader clarifies the water condensation in an email to me as follows: If the experiment were done with the sealing fluid able to support a temperature greater than 212 F and the whole system held above this temperature then the water product of combustion would remain gaseous and the pressure within the vessel would increase as a result of three gaseous molecules for every two prior to combustion and the sealing fluid would be pushed out.]
Argumento: El dióxido de carbono es absorbido por el agua. Es por eso que el agotamiento de oxígeno tiene un efecto.
Fuente del error: Esta idea se desencadena por el hecho de que el agua puede carbonizarse o que los océanos absorben gran parte del dióxido de carbono del aire. Pero el dióxido de carbono no es absorbido tan rápido por el agua. El aire tendría que atravesar el agua y sería necesario aplicar presión para que el dióxido de carbono se absorba durante el corto período de tiempo del experimento.
Argumento: El experimento puede ser explicado solo por la física. Durante la etapa de calentamiento, el aire se escapa. Posteriormente, el volumen de aire disminuye y sube el agua.
Fuente del error: el argumento podría funcionar, si de hecho el calentamiento del aire produjera suficiente presión para que algo de aire pudiera salir. En ese caso, algo de aire se perdería a través del agua. Pero se puede observar que el nivel del agua se mantiene alto incluso si todo ha vuelto a la temperatura normal (digamos 10 minutos). No se ven burbujas.
Argumento: No puede ser que el agotamiento del oxígeno sea el responsable de que el agua suba, porque el agua no sube inmediatamente. El agua sube solo después de que la vela se apaga. Si el gas desapareciera, esto conduciría a un aumento constante del nivel del agua, no al aumento rápido al final, cuando la vela se apaga.
Fuente del error: No es “sólo” el agotamiento del oxígeno lo que importa. Hay dos efectos que importan: el proceso químico de la quema, así como un proceso físico del cambio de temperatura. Estos efectos se cancelan entre sí inicialmente. Dado que estos efectos se ocultan entre sí parcialmente, son más difíciles de detectar. (2)
Claramente tiene más que ver con las diferencias de temperatura que cualquier conversión de gases. Especialmente considerando que un volumen de oxígeno y dióxido de carbono será casi idéntico a la observación del ojo humano.
En realidad, no he probado este experimento, pero haré al menos algunas observaciones:
Hipótesis 1:
La quema de oxígeno es responsable de la reducción de la presión del aire.
Predicción: si la quema de oxígeno es la única causa del cambio de presión, deberíamos esperar que el agua del vaso suba a un ritmo más o menos constante desde el momento en que se sella el entorno hasta que se detiene la combustión. Después de que la vela se apague, no debería haber más cambios en el nivel del agua.
Hipótesis 2:
La reducción de la temperatura después de que se apaga la vela es responsable de la reducción de la presión del aire.
Predicción: si el cambio de temperatura es la única causa del cambio de presión, no deberíamos esperar ver ningún cambio en el nivel del agua mientras la vela está encendida (en el límite en que el vaso se bajó muy lentamente). Después de que se detiene la combustión, el agua debe subir a un ritmo relacionado con la caída de la temperatura y, finalmente, detenerse cuando la configuración experimental alcance la temperatura ambiente.
Para probar qué explicación es correcta, deberías poder simplemente realizar el experimento y hacer coincidir la observación con la predicción. Por supuesto, en la vida real puede ser una combinación de estos dos factores o quizás incluir otras razones que no se enumeran aquí.
Medidas adicionales, como poner un indicador de oxígeno en el vaso (por ejemplo, una rodaja de manzana fresca) o un termómetro, proporcionarían más información.
¡Buena suerte!
Convertiré esto en una respuesta porque la idea detrás de esta pregunta se usa en un método médico antiguo que todavía usaban las enfermeras prácticas e incluso lo recetaban médicos anticuados cuando yo era un niño hace más de medio siglo en Grecia. Ahora se utiliza en prácticas de medicina alternativa.
El aire dentro de la copa se calienta y luego se aplica el borde a la piel, formando un sello hermético. A medida que el aire dentro de la copa se enfría, se contrae, formando un vacío parcial y permitiendo que la copa succione la piel, tirando del tejido blando y extrayendo sangre a esa área.
Creo que fue la invención de los antibióticos lo que disminuyó rápidamente su uso, principalmente para bronquitis, neumonía y afecciones similares, al menos en Grecia.
En lo que respecta a la pregunta, no hay líquidos para confundir el problema de que es un efecto fuertemente dependiente de la temperatura.
Te mostramos las comentarios y valoraciones de los usuarios
Si para ti ha sido provechoso nuestro post, sería de mucha ayuda si lo compartieras con más entusiastas de la programación de esta forma nos ayudas a difundir esta información.