La botella que no se puede aplastar

Por Habitaquo
En Ciencia
10 de Abril de 2007
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¡Hola a todos! Volvemos a nuestras historias… después ya os cuento algo de física para la gente con inquietudes.

Estábamos Habitaprreg y yo en la fuente del pueblo cuando nos terminamos la botella de Kujali recién preparada por mi. Todo iba bien hasta que Habitaprreg intentó aplastar la botella como yo hacía siempre y no pudo.

– ¿Qué me pasa? ¿Por qué no puedo aplastar esta botella? – Me preguntó

– No creo que le pase nada… – le dije – a ver, déjame ver…

Habitaprreg me dejó la botella y entonces me di cuenta de que el tapón estaba puesto. Se lo quite sin que se diera cuenta y le dije:

– Inténtalo ahora – Le dije.

– Voy- Me dijo, con cara de sorpresa, mientras aplastaba la botella – Vaya… que fácil es ahora aplastarla. Me explicas ahora ¿porque no podía aplastarla antes?

– Es sencillo. Si te fijas verás que esta botella que te he pasado no tiene tapón.

Habitaprreg miró extrañado el otro extremo de la botella, nunca había pensado en eso…

– Pues – seguí con mi explicación – ese es el secreto y el problema. Si la botella tiene el tapón puesto y aprietas el aire que hay dentro no puede pasar afuera salvo que la botella estuviera rota. Has podido comprobar que se puede aplastar un poco pero no del todo. Esto es debido a que el aire tiene una capacidad de aplastarse a temperatura ambiente un tanto pequeña. Espera, vamos a hacer un experimento sencillo para que veas algo más de esto. Hoy hace un día con mucho calor, ¿verdad?.

– Sí… demasiado calor.

– Pues bien, tomamos una botella vacía que alguien se ha dejado tirada por aquí sin tapón y le ponemos el tapón. El aire que está dentro de está botella está…

– Caliente como el ambiente… es lógico.

– Pues bien ahora con mucho cuidado vamos a ir a mi casa que está aquí al lado y vamos a meter esta botella en el frigo. – le dije

Nos acercamos Habitaprreg y yo a mi casa. Por el camino no nos paramos pues el experimento podía perder efectividad si lo haciamos. Llegamos a mi casa y metimos la botella al frigo como había propuesto. Nos fuimos a ver una película, aunque no hacía falta pues con dejarlo un poco de tiempo sobra.

– Que buena peli – Me dijo Habitaprreg

– Bueno, volvamos al frigo, Habitaprreg – Le dije yo

– Vale – Me respondió

Al abrir el frigo y ver la botella. Habitaprreg se sorprendió…

– Hay agua donde sólo había aire y además la botella está aplastada.

– Sí, Habitaprreg, eso es lo que quería que vieras. Te explico. El aire no ha podido salir pero ha pasado de ocupar mucho espacio con el calor a ocupar mucho menos volumen con el frío. También parte de ese aire ha cambiado de estado. Todo lo que hay a nuestro alrededor, en forma de lo que llamamos vulgarmente aire, no es sólo aire. Habrás oído hablar de la humedad. Pues es real. Hay agua en suspensión en el aire que nos rodea.

– Vaya, que curioso Habitaquo. – Me dijo Habitaprreg.

Y ahora viene la física:

El experimento realizado no tendría sentido si no se conociera muy bien el comportamiento de un gas en particular gracias a la leyes de la termodinámica (pido disculpas desde ya si me he ido de madre en alguno de los hechos que he explicado, la termodinámica no es muy fuerte así que agradezco los comentarios). En particular este hecho, el del aplastamiento de la botella debido al frio, viene explicado con la ley de los gases ideales pues a Presión Volumen constante:

V=NRT/P

P=NRT/V

La presión entra en juego aquí ya que quien aplasta la botella es la presión atmosférica. A menor temperatura, la presión interna es menor y por tanto la botella es aplastada por las dos vacas de las que hablamos un día. Como bien me comentan una diferencia de presión entre la presión exterior y la interior conlleva la aparición de una fuerza.

El agua viene del paso del estado gaseoso a liquido del vapor de agua que está en suspensión en el aire que nos rodea. Este cambio de estado viene gobernado, en parte, por las ecuaciones de Van der Waals que dan nombre al bar de los foros de fisimur. Estas ecuaciones tienen en cuanta que los gases están formados, como todo lo que nos rodea, de átomos y que entre estos átomos existe una fuerza llamada de Van der Waals. Estas fuerzas son de corto alcance, sólo aparecen cuando las partículas están juntas y son más fuertes que las gravitatorias.

Un saludo.

¿Quieres convertirte en Habitaprreg? Mándame tu pregunta a habitaquo@fisimur.org.

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