Per il quinto esperimento servirà
- una candela piccola galleggiante,
- un piatto fondo,
- un bicchiere
- dell’acqua.
Mettete dell’acqua nel piatto e su di essa la candela accesa. Posizionate su quest’ultima un bicchiere capovolto trasparente,
così da coprire la candela. Noterete che la fiamma si affievolirà pian piano fino a spegnersi del tutto; di contro, l’acqua dal piatto salirà nel bicchiere. Questo esperimento vuole dimostrare che la fiamma per alimentarsi necessita di ossigeno, che all’interno del bicchiere si era consumato. Lo spegnimento della fiamma comporterà un raffreddamento della temperatura, la diminuzione della pressione e quindi la risalita dell’acqua.
Osservazioni e conclusioni
Mentre le candeline bruciano all’interno del vaso, il calore fa espandere l’aria. Il vaso si riempie lentamente con l’aria calda che occupa più spazio rispetto all’aria fredda, quindi parte di essa fuoriesce dal vaso.
Quando le candeline bruciano reagiscono con l’ossigeno presente nell’aria, questo riduce la quantità di ossigeno e aumenta la quantità di anidride carbonica nel vaso.
L’ossigeno costituisce solo il 20% dell’aria e una candela smetterà di bruciare quando il livello di ossigeno scenderà a circa il 15%.
Quando le candeline si spengono nel vaso, l’aria al suo interno si raffredda.
Mentre l’aria si raffredda, la pressione all’interno del vetro diminuisce perché quando i gas si raffreddano si restringono.
L’effetto del raffreddamento dei gas è molto maggiore della semplice perdita di ossigeno. Inoltre, parte dell’anidride carbonica formata dalla fiamma si dissolve nell’acqua, diminuendo ulteriormente la pressione.
L’acqua al di fuori del vaso viene spinta nel vaso dalla pressione più alta dell’esterno rispetto all’interno del vaso.