1 extintor de incêndio de gás carbônico (para incêndios classe B e C)
Modo de fazer:
Simplesmente coloque a mangueira do extintor dentro da fronha ou saco e acione o extintor.
Ou assista ao vídeo abaixo para entender melhor o processo:
A passagem do gás carbônico do estado gasoso para o sólido neste experimento pode ser explicado com base no efeito Joule-Thomson.
Como o gás está sendo expelido de dentro do cilindro do extintor de incêndio a uma velocidade muito alta e com uma grande variação de pressão, considera-se que ele está realizando uma expansão livre (irreversível, sem troca de calor e sem produção de trabalho).
Nesse caso, a energia interna (ou total) permanece constante.
Quando o gás expande-se, a distância média entre as moléculas aumenta e, consequentemente, as forças de atração passam a superar as forças de repulsão (as de repulsão têm um alcance bem menor que as de atração).
Com a expansão, ocorre um aumento na energia potencial. Só que a energia interna nesse caso permanece constante e, para que a energia potencial aumente, é necessário que a energia cinética diminua a fim de manter a energia total (ou interna) inalterada.
A temperatura está intimamente ligada à energia cinética média do sistema, e como ela diminui para respeitar a conservação de energia, significa que a temperatura média do sistema também diminui.
NOTA: Recomenda-se adquirir um extintor que se destine apenas a essa finalidade.
O uso de extintores de uso comum (da escola, do condomínio, da universidade, do clube, etc) pode acarretar em falhas de segurança gravíssima. Se você usar um extintor de um dos locais anteriormente citados e não realizar a recarga do mesmo, você pode estar deixando a área que ele deveria proteger vulnerável m em casos de incêndios reais.
Calma, não estou querendo matar ninguém e nem recomendando que façam o experimento caso tenham acesso a qualquer quantidade de nitrogênio líquido.
Até porque, nitrogênio líquido é uma substância que se encontra a uma temperatura de -196ºC e qualquer manuseio incorreto pode levar ao congelamento instantâneo da parte do corpo em contato com ele.
Acho que ninguém aqui quer uma coisa como essa acontecendo consigo, não é?
Vamos assistir primeiro a um vídeo no qual um maluco mete a mão no nitrogênio líquido e sai intacto da experiência.
Vamos a uma curta explicação?
Tudo pode ser devidamente explicado com base no efeito Leidenfrost.
Ele ocorre quando um líquido encontra uma superfície muito mais quente do que ele.
Se você jogar gotas de água a temperatura ambiente em uma frigideira extremamente aquecida, o que vai ocorrer é que as gotas vão “correr” pela frigideira (sartén, para os amigos hispano hablantes) por algum tempo antes de sofrer vaporização completa.
Isso porque as gotas normalmente assumem uma configuração esférica (possui a meljor relação área superficial/volume) e a parte da gota que toca na superfície quente forma uma espécie de concavidade.
Essa concavidade fica preenchida com uma camada de ar/vapor d’água que atua como isolante térmico, retardando dessa forma a evaporação imediata da gota.
O que o maluco do vídeo faz é justamente isso, ele mergulha a mão ligeiramente úmida dentro de um frasco de Dewar contendo nitrogênio líquido.
A mão é a superfície extremamente quente (ela deve estar em torno de 37ºC, o que é muito mais quente que os -196ºC do nitrogênio).
A umidade na mão e o efeito Leidenfrost garantem que a mão permaneça intacta por algum tempo.
Claro que o maluco do vídeo deixa a mão por pouco tempo mergulhada, pois não dá para dar chance ao azar.
E aí, gostaram da explicação?
Então logo volto com mais vídeos incríveis mostrando as maravilhas da ciência.
Todos os dias, dentro do nosso corpo, uma guerra se desenrola.
Invasores microscópicos tentam nos fazer de refeição e nosso sistema imune combate-os violentamente, procurando os invasores e destruindo-os.
Um dos soldados rasos mais importantes nessa guessa é a célula T, um tipo de célula sanguínea branca com receptores que podem reconhecer substâncias estranhas.
As células T se originam no tutano dos ossos mas migram para para um órgão do sistema imune chamado Timo (por isso o “T” no nome dessa célula), onde podem amadurecer em paz.
As células T, que eventualmente deixam o timo e circulam por todo o corpo, vêm em diferentes tipos.
Um tipo, a célula citotóxica T, se especializou em atacar e matar células do corpo que estão infectadas por vírus, bactérias, ou câncer.
E é onde o vídeo abaixo se inicia. Ele foi criado pelo estudante de doutorado Alex Ritterna Universidade de Cambridge, e mostra uma dessas células T (também conhecida como “cálula assassina T”) atacando uma célula cancerosa.
O processo é exibido a 92 vezes a velocidade real. Para se obter um senso de escala, a célula citotóxica T mede apenas 10 micra de comprimento (algo como 0,00001 m), ou em torno de um décimo da espessura de um fio de cabelo humano.
A filmagem foi postada na Web recentemente como parte da série “Under the Microscope” da U.Cambridge.
O supervisor de Ritter no Departamento de Medicina, Professor Gillian Griffiths, explica a importância da pesquisa associada ao vídeo:
Células citotóxicas T são assassinas muito precisas e eficientes.
Elas têm a habilidade de destruir ou infectar as células cancerosas, sem destruir as células saudáveis ao redor delas…
Ao se compreender como isso acontece, nós podemos desenvolver maneiras de controlar as células T.
Isso possibilitará a nós encontrar maneiras de melhorar as terapias contra o câncer, e tratar melhor as doenças autoimunes causadas quando células assassinas resolvem atacar células saudáveis em nossos corpos.
É isso mesmo que você leu, nossos átomos vieram das estrelas.
O autor dessa frase clássica é o grande escritor Carl Sagan, um dos caras que mais me fez admirar a ciência quando eu era criança.
No início do Universo, com o tal do Big Bang (a grande explosão), surgiram os primeiros átomos de hidrogênio.
Com o advento do tempo (sim, ele também passou a existir graças ao Big Bang), as reações de fusão nuclear produziram os átomos de hélio e, posteriormente, os núcleos dos sóis.
Daí para a frente, incontáveis bilhões de anos se passaram até que o “combustível” das estrelas entrasse em processo de escassez (pode até demorar, mas o hélio dos núcleos solares um dia acaba) e acontecesse a “extinção” desse material.
Outros incontáveis bilhões de anos se passaram até que novas e sucessivas reações de fusão nuclear produzissem o átomo mais pesado que é possível produzir através de fusão e com balanço energético favorável, o Ferro.
A partir do átomo de ferro, a produção de novos elementos químicos ocorre por fissão nuclear, pois a quantidade de núcleons (prótons e nêutrons) é muito grande e os núcleos atômicos tendem a se tornar instáveis.
Deem uma olhada nessa tabela de nuclídeos para ver todos os possíveis elementos químicos (e seus respectivos isótopos) que podem surgir através de processos nucleares (decaimentos alfa, beta+, beta-, etc). http://www.nndc.bnl.gov/chart/
Bom, o fato é que depois que os núcleos estelares entram em decadência, dependendo do raio da estrela, eles esfriam e acabam se tornando imensas fontes de minerais.
É daí que surgiram os diversos elementos químicos encontrados em nosso planeta e em corpos celestes similares.
Como eles se espalharam? Bom, isso é assunto para outro post informal como esse.
Para entender com mais facilidade o que falei acima, assisam ao vídeo do Neil de Grasse Tyson, um dos maiores divulgadores da ciência da atualidade.
Para quem não o conhece, digamos que ele ficou famoso por ter se tornado o personagem central de um meme graças a uma pose feita durante uma entrevista.
Então, da próxima vez que disserem que você não é nada, pare e pense o seguinte:
Você é filho das estrelas e é mais uma parte do Universo.
Se você está aqui, é porque as reações nucleares prepararam o caminho para que tudo que o rodeia e até mesmo o seu corpo pudesse tomar forma.
Independente de crenças pessoais, essa é a mais bela verdade que o Cosmo colocou à disposição de todos nós:
Do pó estelar viemos e para o pó estelar retornaremos!
Obrigado a todos por acompanharem sempre este blog.
Um excelente novo ano e que em 2013 possamos continuar a falar sobre esses e outros surpreendetes fatos científicos.
Você não leu o título errado, é isso mesmo, a palavra SUPER está grafada duas vezes!
O vídeo a seguir trata de uma inovação surpreendente no campo da nanotecnologia.
Cientistas da UCLA espalharam óxido de grafite sobre um filme plástico, colocaram no leitor de DVD de um aparelho de som igualmente caseiro e, em menos de um minuto eles obtiveram grafeno.
Grafeno, para quem não sabe, é uma “folha” formada apenas por átomos de carbono e é a matéria-prima dos nanotucos de carbono. (Vejam as imagens abaixo.)
Esse aqui é o grafeno:
Filho do grafite (obtido do mineral grafita).
Nada mais de fornos, de arcos-oltaicos, de plasma e firulas mil para produzir grafeno, certo? Só o tempo dirá, mas o mais legal ainda não chegou.
Eles pegaram esse grafeno produzido de forma tão simples e conectaram um LED ao filme de grafeno.
O LED não só acendeu como permaneceu aceso por 5 minutos. O grafeno produzido acumulou carga elétrica e agiu como uma fonte de enegia limpa e barata. Eles produziram um super-supercapacitor. 🙂
Se no futuro teremos baterias ecologicamente corretas baseadas nessa tecnologia, não posso dizer, mas que é uma descoberta impressionante, isso é!
Aqui o perfil do doutorando Mahel El-Kady, da Universidade do Cairo.
Semana que vem, escreverei um post tentando explicar como funciona esse supercapacitor.
Ah, aqui tem um outro post meu sobre nanotecnologia.
Diário de um Químico Digital 3.0 
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