Pássaro bebedor I

Descrição

O princípio de funcionamento baseia-se no resfriamento provocado pela evaporação da água contida nos “pelinhos” (flocagem) que recobre a cabeça do passarinho. É o mesmo fenômeno que ocorre quando resfriamos o nosso corpo por meio da perda de calor pela evaporação do suor, em dias muito quentes. Isto é chamado de calor latente de vaporização, que no caso da água, vale aproximadamente 540cal/g, ou seja, cada grama de água necessita de 540 calorias para mudar de estado físico (líquido para vapor). Com o calor perdido pela evaporação, a cabeça fica mais fria.

Resfriando-se a cabeça, diminui-se a pressão do vapor em seu interior, pois parte deste vapor se condensa, fazendo subir o líquido volátil (diclorometano) que o passarinho contém. À medida que o líquido sobe, o centro de massa é deslocado para cima, o que faz o passarinho tombar sobre o copo d’água, umedecendo novamente a cabeça, por meio do bico. Mas, quando ele “tomba”, a parte inferior do tubinho é liberada do líquido (começa a subir vapor) e o diclorometano desce pela ação da gravidade, deslocando novamente o centro de massa para baixo, fazendo-o voltar para a posição inicial.

Dessa forma, o passarinho funciona como uma máquina térmica, onde a fonte quente está na parte inferior e a fonte fria, na cabeça do passarinho. O ciclo irá se repetir enquanto a cabeça do passarinho estiver úmida e houver perda de calor para o ambiente, pela evaporação. Caso o bico não alcance mais a água do copo, o passarinho irá parar de funcionar, pois a cabeça irá secar.

O passarinho funciona bem em dias quentes e com pouca umidade relativa e quase para de funcionar em dias muito úmidos e frios.

Conceitos e Princípios Físicos Abordados

Pode-se abordar equilíbrio, centro de massa, torque, temperatura e sua variação, trocas de calor, pressão e movimento por diferença de pressão.

Material Utilizado

Passarinho feito em vidro borossilicato selado, contendo diclorometano, nos estados líquido e vapor
Suporte
Copo com água

Equipamento doado por Claudio Hiroyuki Furukawa para o Laboratório de Demonstrações da UFPA.

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