GOTAS ARDENTES : o fantástico nitrogênio líquido

Sim pessoal... Nitrogênio líquido é uma das substâncias mais engraçadas que tem...
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Misturar N2 líquido e água para fazer gelo com bolhas de vapor de N2. Quando coloca no drink, fica soltando bolinhas de "fumaça".
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Outra das coisas estranhas e não letais de se fazer com nitrogênio líquido é mergular lata de creme de barba em nitrogênio líquido, abrir a lata e colocar no carro de alguém ... Quando nitrogênio evaporar, o creme de barbear esquenta e "explode" por causa da baixa pressão. O carro vira um imenso container de espuma de barba! Hehehe

Um video com algumas demonstrações sobre o nitrogênio pode ser visto aqui.
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Material necessário
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- latinha de refrigerante contendo nitrogênio líquido, pendurada num suporte adequado;
- recipiente metálico ou de vidro contendo estopa incandescente, sem chama.
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O fenômeno a ser verificado
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1 - Estando a latinha inclinada, (como na foto ao lado), logo se percebem gotas incolores que dela se desprendem.
2 - Quando essas gotas atingem a estopa incandescente, surgem chamas de tamanhos diversos. São gotas que se inflamam!
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O que são as gotas ardentes?
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Observando-se a latinha contendo nitrogênio líquido vê-se que na sua superfície externa existem três regiões distintas:
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- uma região definida pelo nível de nitrogênio existente na lata;
- uma região (A) abaixo do nível e que “parece molhada” e
- uma outra (B) acima do nível e coberta por uma névoa.
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1 - Região coberta de névoa.
Essa região encontra-se a uma temperatura maior que a do nitrogênio líquido (que é cerca de – 196oC correspondente à sua temperatura de ebulição na pressão ambiente).
Nessa região, as gotinhas de vapor d’água existente no ar, após transferirem calor para a latinha, efetuam duas mudanças de fase:
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a) passam de vapor para líquido (condensação);
b) em seguida, passam de líquido para sólido, o gelo (solidificação).
Nessa região, portanto, existe água no estado sólido (gelo) numa temperatura bem abaixo de 0oC (usando um termopar, por exemplo, é possível medir essa temperatura).
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2 - Região que parece molhada.
Esta região esta em contacto direto com o nitrogênio líquido e, portanto, a sua temperatura é próxima de – 196oC. Por que ela parece estar molhada?
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Na verdade, ela está molhada sim, mas não por água. Está molhada por oxigênio líquido !
Isto porque o oxigênio, à pressão atmosférica e à temperatura reinante na superfície da Terra, encontra-se no estado gasoso. No entanto, se a sua temperatura for constantemente diminuída, ao atingir – 183oC o oxigênio começa a passar do estado gasoso para o estado líquido. É exatamente isto que ocorre com o oxigênio do ar que entra em contato com a região da latinha que está à temperatura do nitrogênio líquido. Ele se liquefaz !
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O oxigênio líquido, como se fosse água, escorre para baixo, concentrando-se na parte mais baixa da latinha. Daí, sob ação da gravidade, cai na forma de gotas.
As gotas ardentes são, portanto, gotas inflamáveis de “oxigênio líquido
Por que o vapor d’água não se congela na região A?
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Em torno da latinha temos o ar, composto de 78% de N2, 21% de O2 e de apenas 1%.de todos os outros gases, inclusive o vapor d’água.
O nitrogênio existente do ar não se liquefaz, a não ser que sua temperatura fosse inferior a -196oC. O oxigênio não se liquefaz na região B da latinha, pois a temperatura é maior que – 183oC (temperatura na qual o oxigênio se liquefaz).

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Na região A, cuja temperatura é menor que -183oC, o oxigênio se liquefaz e o vapor de água condensa e solidifica. Como a porcentagem de vapor d’água no ar é muito pequena (menos do que 1%), comparada com a de oxigênio (21%), nessa região da latinha prevalecerá o oxigênio líquido, uma vez que a quantidade de vapor de água é desprezível.
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O oxigênio é um comburente
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A identificação da presença de oxigênio é fácil. Mesmo no estado líquido pode alimentar vivamente uma chama (combustão). O oxigênio é um comburente.
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É o que ocorre quando a gota atinge a estopa incandescente: uma chama se levanta nos pontos onde a gora cai.
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Portanto, a gota que se desprende da latinha não pode ser de nitrogênio nem de água. Se fossem, não alimentariam a combustão com a emissão de chamas.
O nitrogênio não é comburente.
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ao som de: perplexo_os paralamas de sucesso