O Ebulidor de Franklin – “Tesômetro”!

Por Ana Caroline Pscheidt

O ebulidor de Franklin é um brinquedo facilmente encontrado em feiras de artesanato, com os mais diversos formatos e cores. Tornou-se popular com o nome de “tesômetro”, fazendo referência a uma possibilidade de medir o libido de uma pessoa porém, obviamente isto não passa de uma brincadeira. O que o ebulidor de Franklin faz, na verdade, é mostrar uma variação de temperatura. 

Este instrumento é constituído de um bulbo de vidro totalmente vedado, separado em duas regiões conectadas por um tubo e, em seu interior, um liquido colorido muito volátil, podendo ser álcool, clorofórmio, éter e etc. 

Ao encostar a mão na parte inferior do bulbo, o liquido é forçado a subir. Com o liquido na parte de cima do bulbo, basta encostar sua mão nessa  região e ele retorna para o local de origem. É um efeito muito interessante, pois, sem tocar na  substância, conseguimos movimentá-lo dentro do recipiente.

Mas porque isso acontece?

Ao encostar a mão na superfície do bulbo, há uma troca de calor entre ela e o vidro, porém, isso só acontece caso exista uma diferença de temperatura entre os dois corpos. O calor sempre fluirá do corpo mais quente para o mais frio.

Nosso corpo mantém uma temperatura aproximadamente constante em 37º C. O ebulidor estará em equilibro térmico com o ambiente – normalmente a uma temperatura menor que 37º C. Então, o calor fluirá da mão para o ebulidor, aumentando a temperatura média do liquido. Neste momento, o fluido começa a se movimentar de uma região para a outra.

Este fenômeno este relacionado com os efeitos da dilatação térmica e da evaporação ou ebulição.

Dilatação Térmica: É a variação no comprimento, área ou volume de uma substância, quando há variação de temperatura. Você pode saber mais sobre a dilatação térmica clicando aqui!

Evaporação ou ebulição: É a mudança de estado de líquido para o gasoso. Como já foi dito, o liquido no interior do ebulidor é muito volátil. Substâncias voláteis têm a propriedade de evaporar com muita facilidade, ou seja, uma pequena variação de temperatura pode causar a mudança de fase.

Tocando no ebulidor, aquecemos o local onde se encontra a substância, fazendo com que este dilate e uma pequena parte entre em ebulição e evapore. A dilatação e o aumento da quantidade de gás nessa região causam um aumento na pressão, que “empurra” o liquido para cima, onde a temperatura está mais baixa e a pressão conseqüentemente é menor. 

Segurando na parte superior, o processo acontece novamente.

Aquecemos o liquido => Ele dilata e parte evapora  => A pressão aumenta => Ele é empurrado para o local  onde a pressão é menor.

Assim o liquido volta para a base do ebulidor.

O contrário também causa um efeito interessante. Podemos resfriar ao invés de aquecer uma das partes do ebulidor. Resfriando a região que não possui líquido, a qual apesar de parecer vazia está cheia de gás, a pressão local irá diminuir, fazendo com que o liquido saia da região de maior pressão para preencher o local com menor pressão. 

A movimentação dentro do ebulidor é explicada pelo princípio de Pascal, que diz : Quando um ponto de um fluido em equilíbrio sofre uma variação de pressão, essa variação será transmitida a todos os outros pontos do fluido."

O movimento do liquido dentro do ebulidor de Frankilin é o responsável pela transmissão dessa variação de pressão, deixando-a uniforme dentro do recipiente.

REFERÊNCIAS:

http://www.feiradeciencias.com.br/sala08/08_02.asp

HALLIDAY, RESNICK, WALKER. Fundamentos de Física. Vol. 2. 8 ed. Editora LTC, 2009.