Pop-pop 2(Versão desodorante)

O barquinho 'pop-pop' cujo projeto apresentamos no item 33 dessa Sala 08, é um 'brinquedinho' espetacular que eu mantenho bem guardado desde a infância. Sempre foi um sucesso e assim permanecerá caso volte a ser comercializado novamente. O número de 'e.mails' que recebi via página "Dúvidas? Pergunte ao professor" confirma o interesse nesse projeto. Eis aí o porque de prepararmos essa versão simplificada usando um frasco para desodorante. Acredito ser esse o mais simples dos barquinhos a vapor já construídos; sem qualquer válvula ou parte móvel (no sentido técnico do termo). Material* Um frasco de desodorante (vazio) com cerca de 14 cm de altura e 5 cm de 'largura';* um tubinho de cobre de 1/8" com cerca de 30 cm de comprimento;* uma tampinha metálica de garrafa;* um toco de vela e um furador.

MontagemIniciemos com a ilustração do protótipo dessa pequena máquina térmica, a qual conta praticamente todos os detalhes da construção:

A embalagem plástica do desodorante deve ser cortada longitudinalmente pelo meio. Uma lâmina bem afiada ou mesmo uma tesoura (de cozinha) é suficiente para cortar essa embalagem de polietileno. O bico da embalagem (a parte que contém a rosca para a tampa) também pode ser cortada, porém, essa tarefa é dispensável. Eis nossa embalagem já cortada

A máquina propriamente dita é feita com tubo de cobre macio. Tal tubo pode ser encontrado facilmente (e de graça!) nas oficinas de conserto de refrigeradores e freezers (e também nas lojas de ferragens). Funciona bem com tubo de 1/8" (um oitavo de polegada) pois se adapta melhor ao 'calor' que a vela fornece e tem pouco peso. Todavia, tubo de 1/4" também funcionará (não sei se melhor ou pior, não experimentei), mas é mais pesado, de parede mais grossa e um tanto mais difícil de dobrar em curvas bem acentuadas.
A melhor maneira para cortar tais tubos é o 'cortador de tubulação' (o qual, sem dúvida, deverá existir numa loja de conserto de refrigeradores. Há também uma ferramenta para dar acabamento à extremidade recém cortada, fazendo um bisel uniforme (veja esse detalhe abaixo):
Use uma pilha palito ou a tampa de uma caneta esferográfica para cuidadosamente dobrar esse tubo de cobre e fazer duas espiras (mais espiras não acrescentarão 'mais rendimento' ao barquinho). Ajuste bem os comprimentos das pontas livres dessa 'caldeira' (o melhor mesmo é deixar mais compridas que o necessário e fazer depois o ajuste final).

Faça dois furo na 'popa' da embalagem, com um prego ou furador, e force os tubos de cobre pelos buracos. Os buracos no plástico flexível fecharão ao redor dos tubos e formarão um bom retentor de água. Mais tarde, se necessário, um tanto de cola de silicone (dessas usadas para vedação em banheiros) aplicada ao redor desses furos impedirá qualquer entrada de água. Essa cola também poderá ser usada para fixar parte dos tubos no fundo do barco.
Finalizando

O barco está pronto. Basta encher o tubo com água (coloque uma da extremidades dentro da água e aspire pela outra extremidade --- he he he! isso somente se você tiver uma mangueirinha flexível) com um conta-gotas, colocar na água (com as extremidades dos dois tubos submersas) e acender a vela. Quando a bobina de cobre estiver suficientemente quente para ferver a água dentro dela, o barco dará um tranco para a frente e depois avança com certa suavidade.Se você colocar os dedos atrás dos tubos dentro d'água, sentirá a pulsação do jato, na freqüência de 5 a 10 pulsações por segundo. Essas pulsos de água para trás empurram o barco para a frente.
Bem, esquecemos da vela! Use a tampinha de metal de uma garrafa (sem a cortiça ou o plástico de vedação) para apoiar o toquinho de vela (1 cm de altura). Mais eficiente que a vela é aquela pastilha resinosa (com pavio) que acompanha os sacos de carvão para churrasco; faz uma chama maior e faz o barco andar mais rapidamente.

Feito! Bom sucesso!

Como funciona?

Bem, a explicação completa pode ser vista nos endereços acima, versões 1 e 2 do Pop-Pop. Mas, para Ensino Fundamental, cabe a seguinte: o barco é movido pela energia proveniente do calor que se transfere da chama para o tubo de cobre. Esse calor aquece a água contida no tubo a qual passa para o estado de vapor. O vapor expande-se e empurra a água do restante do tubo para fora e o barco para a frente (ação e reação). Ao mesmo tempo, o vapor condensa (porque cedeu calor para as regiões frias do tubo) e aspira água pelo tubo (devido à brusca queda de pressão na fase da condensação) --- e tudo recomeça. Por isso o barco move-se aos trancos.