Testando a explosão de balões de hidrogênio

Este vídeo do Periodic Videos apresenta um experimento curioso com balões cheios de hidrogênio que são resfriados em nitrogênio líquido. No experimento inicial, Brady e Darrin resfriaram balões cheios de hidrogênio usando nitrogênio líquido. Ao resfriar, o gás dentro dos balões se contraiu, fazendo com que eles encolhessem. Ao serem aquecidos novamente, os balões voltaram ao tamanho original e flutuaram. Curiosamente, quando eles estouraram um balão ainda frio, o estouro não foi tão alto quanto o de um balão à temperatura ambiente.

A explicação está relacionada à elasticidade reduzida do balão frio e à pressão mais baixa do gás. Nessas condições, o balão não rompe rapidamente, e o hidrogênio não se expande nem se mistura tão rapidamente com o ar, resultando em uma explosão menos intensa.

Para testar essa hipótese, os pesquisadores substituíram o balão por um saco plástico, que, por não ficar sob tensão como um balão inflado, deveria romper mais lentamente. Ao acender o hidrogênio dentro do saco plástico, formou-se apenas uma pequena bola de fogo, sem explosão significativa. Isso confirmou que tanto a elasticidade da borracha quanto a baixa pressão do gás desempenham papéis importantes na intensidade da explosão.

Outro ponto importante demonstrado no vídeo foi a necessidade do oxigênio para ocorrer a explosão. Para isso, eles utilizaram um saco verde cheio de hidrogênio com a base aberta, permitindo que o gás se misturasse com o ar. Ao acenderem esse saco com gás, ocorreu um estouro bem mais forte, comprovando que o oxigênio do ar é essencial para a explosão acontecer.

Então o experimento mostrou que a falta de uma explosão forte nos balões resfriados deve-se principalmente à combinação entre a baixa elasticidade do balão frio e a menor pressão do hidrogênio, que dificulta sua mistura com o ar atmosférico.

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