Termodinâmica
Uma equipe de faxina estava usando vapor d'água para limpar o interior de um vagão-tanque. Como ainda não haviam terminado o trabalho no final do expediente, fecharam as válvulas do vagão e foram embora. Quando voltaram na manhã seguinte, descobriram que as paredes de aço do vagão foram esmagadas. O que será que provocou o esmagamento do vagão? Uma criatura de um filme de ficção científica pode ter pisado no vagão?
>> Precisamos investigar esse caso e o primeiro passo é assistir o vídeo abaixo:
Como um vagão-tanque feito de aço pode ter sido deformado?
Quando o vagão estava sendo lavado, seu interior estava cheio de vapor (que é um gás). A equipe deixou o vapor dentro do tanque quando fechou as válvulas do vagão no final do expediente. Nessa ocasião, a pressão no interior do tanque era igual à pressão atmosférica, porque as válvulas tinham permanecido abertas durante a limpeza. Quando o vagão esfriou durante a noite, o vapor esfriou e a maior parte se transformou em água, o que significa que tanto o número de moléculas de gás quanto a temperatura do gás diminuíram. Assim, o lado direito da equação geral dos gases ideais:
pV = nRT
diminui e como o volume se manteve constante (Lei de Gay-Lussac), a pressão do gás diminuiu. Durante a noite, a pressão do gás no interior do vagão ficou tão baixa que a pressão atmosférica foi suficiente para esmagar as paredes de aço do vagão. A equipe de faxina poderia ter evitado o acidente deixando as válvulas abertas para que o ar entrasse no vagão e mantivesse a pressão interna igual à pressão atmosférica.
Confira esse fenômeno realizando a seguinte experiência:
