Observa el vídeo de enlace este enlace[]
En el vídeo se calienta una lata de cerveza (con un poco de agua en el interior) hasta que el agua de dentro de la lata comienza a ebulir. En ese momento se sumerge la lata en agua tapando la entrada y vemos como la lata implosiona (se aplastan sus paredes).
¿Por qué implosiona la lata?
El aire pesa[]
Sí, no estamos acostumbrados a ello, pero el aire pesa. El aire está formado por moléculas de distintos gases (nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono) y cada una de estas moléculas tiene una determinada masa (muy pero que muy pequeña) y por tanto pesa.
Eso sí en comparación con los sólidos y los líquidos a los que estamos acostumbrados, el aire pesa poco por unidad de volumen (es decir, tiene una densidad muy baja). Sin embargo cuando tenemos un gran volumen de aire, el peso sí es apreciable.
Si pensamos en la cantidad de aire que tenemos sobre nuestras cabezas podemos quedar muy sorprendidos. La mayor parte del aire de la atmósfera se encuentra en los 11 km. Eso significa que sobre nuestras cabezas hay una gran columna de aire, esta gran cantidad de aire pesa mucho. Cuando calculamos la presión que el aire ejerce sobre nosotros es de 10000 Pa o aproximadamente el peso de 1 Kg por cm^2.
La lata llena de vapor de agua[]
Cuando calentamos la lata hasta hacer hervir el agua de su interior, tenemos que el vapor de agua procedente de la ebullición desplaza al aire y por tanto, en ese momento, en el interior de la lata el único gas que hay es vapor de agua.
Al enfriar la lata...[]
Al enfriar la lata el vapor de agua del interior de la lata se convierte en agua y entonces no queda ningún gas en el interior de la lata. Por tanto, en ese momento la presión en el interior será (casi) nula.
En cambio, en el exterior de la lata tenemos la presión atmosférica (debido a todo el aire que tenemos sobre nuestras cabezas). Como hemos visto, sobre cada cm^2, el aire está ejerciendo una fuerza equivalente al peso de un kg. Esta fuerza es más que suficiente para aplastar la lata.
¿Por qué no se aplasta la lata antes?[]
Ahora nos paramos a pensar un poco, tanto antes como después de sumegir la lata en agua, la presión atmosférica es de unos 10000 Pa. Entonces, tanto antes como después, el aire está ejerciendo sobre cada cm^2 de las paredes de la lata una fuerza equivalente al peso de 1 kg. ¿Por qué no se aplasta la lata antes?
La respuesta es que antes la fuerza que ejerce el aire del exteriór de la lata para tratar de aplastarla, se contrarresta con la fuerza que ejerce el aire desde el interior de la lata ya que la presión se aplica por igual a todos los puntos que estén a la misma altura (Principio de Pascal).
Esta es la razón por la que podemos "sujetar" el peso de la columna de aire que hay sobre nuestras manos, que equivale a unos 100 kg de peso (9800 N). El aire empuja hacia abajo tanto como empuja hacia arriba, no es que seamos unos forzudos.
(Si eres profesor)[]
Si eres un profesor de secundaria, anímate a pedirle a tus alumnos que editen esta entrada o a que creen y editen otras entradas de Wísica. Puedes encargarles la elaboración de un vídeo en el que realicen y expliquen el experimento que aparece en el vídeo de este enlace.