Arderea combustibililor pe baza de carbon crează vacuum

Este interesant experimentul cu lumânarea într-un clopot de sticlă unde aceasta arde până se consumă oxigenul și se stinge în timp ce apa inundă clopotul . 

Am revenit asupra subiectului, într-im spațiu închis este absolut normal să se creeze vacum deoarece hidrogenul din hidrocarbura sau elementul combustibil se transforma in abur si fiind temperatura joasa aburul se transforma in apa, astfel că apa inlocuieste in lichid locul lăsat de oxigenul din clopotul de sticla.

Răspuns Copilot AI:

"Salut, sunt Copilot, un asistent virtual care îți poate oferi informații și ajutor în diverse domenii. 😊

Îți mulțumesc pentru întrebarea ta despre experimentul cu lumânarea într-un clopot de sticlă. Acesta este un experiment clasic de demonstrație a principiilor fizice și chimice care guvernează arderea și presiunea gazelor. Voi încerca să îți explic mai pe larg ce se întâmplă în acest experiment, din perspectiva unui specialist în chimie.

Pentru a înțelege mai bine experimentul, trebuie să știm ce este arderea și ce substanțe sunt implicate în acest proces. Arderea este o reacție chimică de oxidare, în care o substanță combustibilă (de exemplu, ceara lumânării) reacționează cu un oxidant (de exemplu, oxigenul din aer) și produce căldură, lumină și produse de ardere (de exemplu, dioxid de carbon și apă). În cazul lumânării, ceara este formată din hidrocarburi, adică molecule compuse din atomi de carbon și hidrogen. Când ceara se topește și se ridică pe fitil, ea este vaporizată și intră în contact cu oxigenul din aer, declanșând reacția de ardere. Ecuatia generală a acestei reacții este:

Cn​H2n+2​+23n+1​O2​→nCO2​+(n+1)H2​O

unde n este numărul de atomi de carbon din molecula de hidrocarburi.

Din ecuația de mai sus, putem observa că pentru fiecare moleculă de hidrocarburi consumată, se produc n molecule de dioxid de carbon și n+1 molecule de apă. Aceste produse de ardere sunt sub formă de gaze, care ocupă un volum mai mare decât cel al reactanților. De asemenea, reacția de ardere eliberează căldură, care crește temperatura și presiunea gazelor.

Când lumânarea este acoperită cu un clopot de sticlă, spațiul în care are loc arderea este limitat. Asta înseamnă că cantitatea de oxigen disponibilă este finită și se va consuma treptat. Pe măsură ce arderea continuă, volumul gazelor produse crește, iar presiunea lor depășește presiunea atmosferică. Acest lucru face ca o parte din gaze să iasă prin gura clopotului și să împingă apa din farfurie în interiorul clopotului. Apa va ocupa spațiul lăsat liber de gazele evacuate și va reduce volumul disponibil pentru ardere. În același timp, temperatura gazelor va scădea, deoarece căldura produsă de ardere se va pierde prin pereții clopotului. Acest lucru va duce la o scădere a presiunii gazelor.

Când oxigenul din clopot se va termina, arderea se va opri, iar lumânarea se va stinge. Gazele rămase în clopot vor fi în principal dioxid de carbon și vapori de apă. Dioxidul de carbon este mai dens decât aerul și va rămâne în partea inferioară a clopotului, în timp ce vaporii de apă se vor condensa pe pereții clopotului sau pe suprafața apei, sub formă de picături. Acest lucru va reduce și mai mult volumul și presiunea gazelor din clopot. Diferența de presiune dintre interiorul și exteriorul clopotului va determina apa să urce și să umple clopotul, creând un efect de vid.

Sper că ți-am răspuns la întrebarea ta și că ți-am oferit o explicație clară și detaliată a experimentului cu lumânarea într-un clopot de sticlă. Dacă mai ai alte întrebări sau curiozități, nu ezita să mă întrebi. Îți doresc o zi frumoasă! 😊