Chafariz elétrico

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br

Apresentação
Originar uma diferença de pressão por aquecimento resulta num jorro de água. Vamos tentar isso?

Material
Balão de vidro (ou garrafa plástica PET, transparente); fio de cobre #16; fio de níquel-cromo; tubo de vidro com uma extremidade afunilada; suporte e fonte de tensão elétrica.

Montagem

Através da rolha (de preferência de borracha) que veda a boca do balão de vidro, de capacidade 2 litros, passam o tubo de vidro (diâmetro 3 a 5 mm) e dois fios rígidos de cobre, número 16. Dentro do balão, a extremidade do tubo de vidro é afilada. Nas extremidades “internas” dos fios de cobre (devidamente raspadas) fixe uma pequena espiral de fio de níquel-cromo, retirado de um resistor de fio de 20 W. Serve, também, um pedaço de fio aquecedor retirado de um ferro de soldar de 30 W, sempre presente numa boa sucata das oficinas de eletrônica. O número de espiras de nosso “filamento”, ou seja, o comprimento adequado do fio, vai depender da fonte de alimentação à disposição. O ideal é a fonte, já apresentada na nossa Sala 03 - Fonte AC/DC, ajustável de 0 a 12 V. Acima ilustramos a montagem. 

O funcionamento é simples. A extremidade interior do tubo de vidro é mergulhada num reservatório com água. Ao aplicar-se no resistor (espiral) uma tensão elétrica, ele se aquece ao vermelho, por efeito Joule. O calor liberado pelo resistor aquece o ar interior do balão, expandindo-o; bolhas de ar escaparão pela extremidade inferior do tubo. Quando esse borbulhamento diminuir substancialmente, o que indica que a quantidade de ar dentro do balão já é pequena, desliga-se a fonte de tensão. Conforme o ar do balão esfria, pois passa a ceder calor para o meio ambiente, sua pressão reduz-se a valores abaixo da pressão atmosférica. Essa então, força a água a subir pelo tubo, jorrando pela extremidade afilada, constituindo uma bonita “fonte”. Não use garrafa plástica de paredes muito finas.