sábado, 19 de diciembre de 2015

¿POR QUÉ SE DESINFLA UN GLOBO?

La pregunta parece tonta (y a lo mejor, lo es) pero ahí la lanzo...

La respuesta correcta surge rápido. El globo se desinfla por la diferencia de presión entre el exterior y el interior. Como la presión atmosférica fuera del globo es inferior a la presión dentro del mismo que hemos conseguido al introducir el aire con los pulmones, el globo se desinfla. Perfecto. ¿Eso quiere decir que el material elástico del globo no participa?... ¿es un mero contenedor del aire que hemos exhalado?...

Todos sabemos que para mantener un globo hinchado, tenemos que hacer un nudo. Tonto, tonto... Mi pregunta es, ¿Podría mantener un globo hinchado sin hacer un nudo?... Obviamente, bajo las condiciones de trabajo normales, la repuesta es No. Toma el globo, hínchalo, y luego, suelta tu dedos... Siempre ocurre lo mismo. ¿Y si modifico esas condiciones de trabajo?... No estoy hablando de una máquina de laboratorio. Una simple botella me vale. Mira el siguiente vídeo:


Espero que ahora, lo intentes repetir en casa. Para ello, ten en cuenta que Necesitas que la botella tenga un pequeño agujero hecho. ¡Trampa!, ¡Trampa!... dirá más de uno... No. Es una modificación de las condiciones de trabajo. Además, sirve para clarificar un par de ideas:

1. Introduce el globo en la botella sin agujero e intenta inflarlo... Imposible, ¿eh?... Siempre nos explican que los gases son fácilmente compresibles y ahora no eres capaz de inflar un simple globo dentro de la botella... Puede que sea fácil pero se necesita una fuerza que tus pulmones no tienen.

2. Haz el agujero en la botella y repite el  proceso. Se irá inflando. El aire dentro de la botella va saliendo por el agujero y el globo se va inflando.

3. Finalmente, pon un dedo en el agujero y deja de soplar. Listo. El globo no se desinfla.

Si seguimos el mismo razonamiento anterior. Como el globo no se desinfla, la presión dentro del globo, la presión dentro de la botella y la presión atmosférica deben de ser iguales como se muestra en la siguiente imagen:
Sin embargo, si se paro el dedo del agujero, el globo se desinfla. Eso solo puede significar que la presión dentro de la botella es menor que la presión atmosférica, y por ello, al separar el dedo el aire entra y se desinfla el globo como vemos en este vídeo:


Entonces, tenemos:

1. La presión dentro del globo y la presión atmosférica son iguales ya que están en contacto.
2. La presión atmosférica es mayor que la presión dentro de la botella porque cuando separo el dedo el aire entra (y desinfla el globo).
3. La presión dentro del globo es mayor que la presión dentro de la botella, por deducción de los dos puntos anteriores.

La pregunta es, ¿por qué entonces el globo no sigue inflándose si la presión dentro de él el mayor que la presión dentro de la botella?... Aquí es donde entra en juego el globo.

Para inflar el globo, hay que vencer su resistencia elástica. La presión dentro del globo (y por tanto, la presión atmosférica) es ligeramente superior a la presión dentro de la botella. Sin embargo, ese ligero incremento no es capaz de vencer la resistencia elástica del globo, y por ello, no sigue inflándose. Cuando muevo el dedo, entra el aire, y las presiones se igualan. El globo vuelve a su situación de partida.

Volviendo al globo hinchado dentro de la botella, aunque el movimiento es muy sutil, cuando colocas el dedo sobre el agujero de la botella se puede observar como se produce una ligera disminución en el volumen del globo. Por tanto, aumenta el volumen de la botella vacía y se produce una disminución en la presión del gas dentro de ella. Esa es la razón de la menor presión dentro de la botella que fuera. Puedes observarlo en el siguiente vídeo:


Resumiendo: Empiezo a inflar el globo dentro de la botella. El aire sale por el agujero. En ese momento, la presión dentro del globo es mayor que la presión dentro de la botella y la presión atmosférica (que son iguales entre sí). Coloco el dedo. Algo de aire sale del globo por estar a mayor presión y se contrae. A su vez, como el volumen aumenta dentro de la botella la presión disminuye. En ese momento la presión dentro del globo y la presión atmosférica es igual y ligeramente mayor que dentro de la botella. Recordemos que el globo no se infla por la resistencia elástica del material. Quitamos el dedo. El aire entra por el agujero y todas las presiones se igualan. El globo se desinfla.

Puede que sea muy tonto, pero el experimento tiene miga...

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