Convecção de ar aquecido.

Objetivo

Ilustrar a convecção do ar aquecido por uma vela.

Descrição

Use um tubo cilíndrico de vidro ou plástico transparente. O desenho dá uma idéia das dimensões relativas das várias partes. Coloque uma vela sobre o centro de um prato fundo ou caçarola. A vela pode ser fixada pelo método tradicional de pingar um pouco de cera quente. Ponha água no prato, acenda a vela e coloque o cilindro. A água veda a entrada de ar pela parte de baixo do tubo. Com pouco tempo, a vela apaga. Retire o tubo e acenda a vela novamente. Recoloque o tubo e ponha um cartão cortado em forma de T, como mostra a figura. Dessa vez, a vela não apaga. Por que não?

Análise

Na primeira parte da experiência, a vela apaga porque a combustão combina o oxigênio do ar com o carbono do pavio. A convecção do gás quente para a parte de cima do tubo impede a entrada de ar novo e a vela acaba apagando por falta de oxigênio para alimentar a combustão.
Na segunda parte da experiência, o T de papelão estabelece dois caminhos para o gás. A subida do gás quente por um dos lados do T possibilita a entrada de ar pelo outro lado. Forma-se uma corrente descendente de ar novo por um lado e outra ascendente de gás de combustão (gás carbônico, principalmente) pelo outro lado. Desse modo, o ar é continuamente renovado e a vela não apaga.

Material

Um tubo de vidro ou plástico transparente. Uma garrafa grande de água mineral cortada no topo pode servir.
Uma vela não muito grande.
Um T feito de papelão ou cartolina.
Prato fundo ou caçarola.

Dicas

O lado por onde o gás de combustão sobe é determinado por diferenças na geometria do arranjo. Verifique se pode prever o resultado antes de fazer a experiência. Faça um pouco de fumaça para visualizar as correntes ascendente e descendente. Use um canudo de refresco (de papel) queimado na ponta como fonte de fumaça. Não use cigarros pois pega mal na Feira.