Pepquímic: Implosió d'un bidó

Realització d'un experiment de física recreativa pel programa "Sé lo que hicisteis" de La Sexta. Implosió d'un bidó.

El fonament físic d'aquest experiment rau en crear una diferència de pressió tal que la pressió a l'interior del recipient sigui força inferior a la pressió exterior, la P_atmosfèrica, de manera que quan això es compleix la P_atmosfèrica esclafa literalment les parets del bidó cap al seu interior. Per tal de dur a terme l'experiment només cal disposar d'un bidó, un a bona font de calor (un parell de fogonets o bé una plata de forn plena d'etanol la qual encendrem), aigua i un parell de regadores amb aigua freda. És molt important que el bidó no tingui cap esquerda ni forat i que disposem del seu tap. El procediment que hem de seguir és el següent:

Situar el bidó elevat amb l'ajuda de totxanes o teules per tal de que la font de calor es pugui situar sota de la seva base, tal com es mostra a la següent imatge.

Addicionar aigua dins el bidó (més o menys 1 L d'aigua per un bidó de 200 L de volum).

Encendre la font de calor a la base del bidó, hem de deixar el bidó obert per dalt. El volum d'aigua líquida que hem introduït al bidó s'anirà escalfant, el vapor d'aigua anirà ocupant tot el volum del bidó i anirà pujant per la seva baixa densitat tot desplaçant l'aire que inicialment omplia el bidó. Ara podem anar observant com per l'obertura del bidó va sortint el vapor d'aigua (el que observem és la seva condensació al sortir per l'obertura i trobar-se amb l'aire fred de l'exterior, tal i com l'observem sortint de les xemeneies de certes indústries o bé de la nostra pròpia boca els dies freds d'hivern), el qual va fent sortir l'aire que omplia el bidó.

Quan ja faci estona que observem com surt vapor d'aigua per l'obertura del bidó considerem que tot el seu volum és ocupat per vapor d'aigua (considerem que no queda aire al seu interior) i procedim a tapar el bidó (ben roscat), retirar la font de calor i començar el procés de refrigeració de les parets del bidó amb l'ajuda de regadores plenes d'aigua freda. Aquest 3 passis s'han de fer ben depressa per evitar que entri aire al bidó o la seva refrigeració massa lenta.

Ara només cal anar refrigerant el bidó amb aigua freda fins que implosioni. En funció de la resistència del mateix bidó el procés serà més o menys ràpid i violent/sorollós. A l'anar refredant el bidó des de fora, aconseguirem que el vapor d'aigua que l'omple (si tot ha anat bé gairebé tot ha de ser vapor d'aigua) condensi, de manera que l'aigua es contraurà provocant una disminució de la pressió interior del bidó, crearem un buit parcial al seu interior i això es veurà reflectit per la violenta implosió quan l'estructura del bidó no pugui aguantar més la, ara tan alta, pressió atmosfèrica.