¿Por qué cuesta abrir un bote cerrado al vacío?

La causa que mantiene tan apretada la tapa contra el cristal se encuentra en las tres últimas palabras de la pregunta, “cerrado al vacío”.

Un sistema de envase consistente en extraer, en buena medida, el aire del interior del bote antes de ser cerrado, a fin de conservar mejor los alimentos, evitando así su oxidación y descomposición durante mucho tiempo. Ya hemos comentado este punto.

Un tratamiento mecánico que conduce a que, en el interior del bote, la presión (P_INT) sea inferior a la del exterior (P_EXT), es decir la atmosférica. Luego la tapa se encuentra sometida a una diferencia de presión (∆P), dirigida hacia el interior, que es la causa y motivo de que nos cueste tanto abrir el bote.

Yes que su valor es grande. Lo es porque las dos presiones favorecen esa diferencia.

No olvidemos que hemos extraído buena parte del aire del interior del bote, por lo que su presión es baja. Y que la presión que ejerce la atmósfera es alta, bastante alta.

Luego es la alta presión resultante (∆P ≠ 0) que actúa sobre el exterior de la tapa, la razón de que esté tan apretada contra el cristal y nos cueste quitarla. De ahí los métodos que utilizamos para abrir los botes.

No es una cuestión de presión, sino de diferencia de presión

Si lo piensa, todos ellos apuntan en el mismo sentido: aumentar la presión interior del bote para igualarla lo más posible a la exterior, la atmosférica. Y que así no haya que vencer ninguna presión neta, ∆P= 0.

Unos practicando un orificio, deformando la tapa o golpeándola. Y otros calentándola en agua caliente, lo que hará que se dilate y aumente de tamaño, dada su naturaleza metálica.

En todos los casos facilitamos la entrada de aire en el bote y la consiguiente igualación de las presiones. Con lo que fuera problema. Con desenroscar, listo.

Recuerde que la causa de la dificultad para abrirlo no estriba en que la presión atmosférica sea alta, que lo es, sino en la gran diferencia de presión entre el exterior y el interior que actúa sobre la tapa del bote, cuando éste está cerrado al vacío.

Abro paréntesis teórico

Por la Teoría Cinética Atómico-Molecular (TCA-M) de la materia sabemos que las moléculas del aire que nos envuelven, ejercen una fuerza sobre cada centímetro cuadrado de superficie de todo aquello que rodea. O lo que es lo mismo, el aire ejerce presión sobre todo. Incluido naturalmente nosotros y la tapa botera.

Una propuesta teórica formulada inicialmente en 1738 por Daniel Bernouilli, según la cual la materia está constituida por átomos y/o moléculas en continuo movimiento. Una teoría que -a pesar de estar en consonancia con la empírica ley de Boyle de los gases, y explicar las propiedades de un gas ideal a nivel molecular- fue ignorada durante más de un siglo.

Fue entre 1848 y 1898 cuando Joule, Clausius, Maxwell y Boltzmann desempolvaron, por así decirlo, los viejos escritos de Bernouilli y escribieron los postulados que se conocen hoy día como Teoría cinético atómico-molecular de los gases y, por extensión, de todos los estados de agregación de la materia. Cierro paréntesis.

Sobre el valor de la presión atmosférica

Para que se haga una idea, dicha presión equivale a la que hace un cuerpo de diez toneladas (10 t) de masa apoyado sobre un metro cuadrado (1 m²). Es decir cien mil newton (100 000 N) de fuerza por cada metro cuadrado (1 m²).

Como la que ejercen ciento veinticinco (125) hombres subidos a una plataforma de un metro cuadrado (1 m²). O sea que bien.

Para que se haga una idea más aproximada, se trata de la presión que siente cuando apoya una masa de un kilogramo (1 kg), por ejemplo un paquete de arroz de los que tenemos en nuestra despensa, sobre un centímetro cuadrado (1 cm²) de superficie, que viene a ser como la mitad de la yema del dedo índice. O sea que bastante.

Pues esa es la presión que tiene que hacer en sentido opuesto, si quiere abrir el bote cuando está cerrado al vacío, ya que no hay apenas ninguna que contrarreste a la de la atmósfera.