Divulgación Burbujas

[tsnmaster]

No se si este bien este topic aqui. Hoy bañandome en mi piscina me fije cuando el filtro enviaba el agua y alrededor de este lugar donde llegaba el agua, se creaban pequeñas y muchas burbujas que despues de avanzar un poco reventaban...
alguien me puede explicar porque se producen estas burbujas y las burbujas en general?

[carroza]

Re: Burbujas

Hola.

Hay distintos tipos de burbujas que se pueden observar en una bañera.

Están las burbujas de aire que se forman dentro del agua. Se forman siempre que metes aire dentro del agua. Son esféricas porque así se hace mínima la energía superficial del agua en torno a la esfera.

Luego están las burbujas de aire, rodeades de una película de agua (normalmente jabonosa), que flotan por el aire. Se forman cuando el aire atraviesa una película de agua. Son esféricas para equilibrar la presión del aire dentro de la burbuja (algo mayor que la del exterior) con la tensión superficial de la película de agua. Duran hasta que se evapora la película de agua en algún punto.

[tsnmaster]

Re: Burbujas

Hola.

Hay distintos tipos de burbujas que se pueden observar en una bañera.

Están las burbujas de aire que se forman dentro del agua. Se forman siempre que metes aire dentro del agua. Son esféricas porque así se hace mínima la energía superficial del agua en torno a la esfera.

Luego están las burbujas de aire, rodeades de una película de agua (normalmente jabonosa), que flotan por el aire. Se forman cuando el aire atraviesa una película de agua. Son esféricas para equilibrar la presión del aire dentro de la burbuja (algo mayor que la del exterior) con la tensión superficial de la película de agua. Duran hasta que se evapora la película de agua en algún punto.

gracias pero no entendi lo de que hace minima la energia superficial del agua


de antemano gracias

[polonio]

Re: Burbujas

Lo de hacerse mínima la energía es, básicamente, por lo siguiente: todo sistema trata de evolucionar a un estado de equilibrio y, en equilibrio, la energía se hace extremal: máxima (equilibrio inestable), mínima (equilibrio estable), punto de silla (metaestable), constante (indiferente)...

Así, la burbuja es un estado de equilibrio estable del aire en el agua (o de aire rodeado de agua).

[lego]

Re: Burbujas

Así, la burbuja es un estado de equilibrio estable

Yo no consideraría una burbuja como un estado de equilibrio estable. La explicación de porqué una burbuja es esférica, la haría de la siguiente forma:

Imagínate la burbuja jabonosa como un globo hinchado. La superfície del globo (la goma) tiende a encogerse porque está estirada. De hecho, si permites salir el aire, el globo se encoge. Pues con una burbuja pasa igual: las moléculas de agua se atraen entre sí (en el caso de la burbuja jabonosa están "encerradas" dentro de una película de surfactante), y si pudieras hacerle un agujero a una burbuja, el aire se escaparía y la burbuja se haría cada vez más pequeña, como un globo.
Dentro de la burbuja hay un cierto volumen de aire. La atracción entre moléculas de agua tienden a encoger la superfície de la burbuja. Y por un volumen dado, la menor superfície que lo encierra es una esfera. De esta manera, se minimiza la energía de superfície. Si quieres deformar la forma esférica de la burbuja, tendrás que aportar energía.

[polonio]

Re: Burbujas

Yo no consideraría una burbuja como un estado de equilibrio estable.

...

De esta manera, se minimiza la energía de superfície. Si quieres deformar la forma esférica de la burbuja, tendrás que aportar energía.

¡Ah!... O sea, ¿que equilibrio estable no equivale mínima energía? Entonces par tí, ¿cuando tenemos equilibrio estable?

[lego]

Re: Burbujas

Si te refieres a lo que es solamente la superfície de la burbuja, entonces sí que tienes razón: La energía superficial sí que está en un mínimo.
Pero la burbuja entera no: hay efectos de evaporación y difusión, que hacen que las burbujas no puedan durar un tiempo infinito. A eso me refería. Si nos referimos solamente a la superfície de las burbujas, tienes razón.

Contestando a tus preguntas:
1-No sé si equivale. Estabilidad implica energía mínima, pero no estoy tan seguro de que energía mínima implique estabilidad. Se tienen que cumplir las dos para decir que equivale. Quizá estoy equivocado, no me hagáis mucho caso...
2- Para mí tenemos equilibrio estable cuando una cierta configuración de un sistema dura hasta el infinto (por tanto no depende del tiempo), y si lo perturbas vuelve a su posición original.
Quizá estas respuestas son muy burdas, pero a bote pronto se me ha ocurrido esto.

[polonio]

Re: Burbujas

Si te refieres a lo que es solamente la superfície de la burbuja, entonces sí que tienes razón: La energía superficial sí que está en un mínimo.
Pero la burbuja entera no: hay efectos de evaporación y difusión, que hacen que las burbujas no puedan durar un tiempo infinito. A eso me refería. Si nos referimos solamente a la superfície de las burbujas, tienes razón.

Contestando a tus preguntas:
1-No sé si equivale. Estabilidad implica energía mínima, pero no estoy tan seguro de que energía mínima implique estabilidad. Se tienen que cumplir las dos para decir que equivale. Quizá estoy equivocado, no me hagáis mucho caso...
2- Para mí tenemos equilibrio estable cuando una cierta configuración de un sistema dura hasta el infinto (por tanto no depende del tiempo), y si lo perturbas vuelve a su posición original.
Quizá estas respuestas son muy burdas, pero a bote pronto se me ha ocurrido esto.

Pues sí me refiero a la superficie de la burbuja.

Sobre el punto 1: creo que sí hay doble implicación, pero ahora tampoco estoy muy seguro.

Sobre lo del punto 2: si se perturba un sistema en equilibrio lo que hace es oscilar alrededor de él.

Pero básicamente estamos de acuerdo con el tema de equilibrio, pero alargar la discusión y creo que marería un poco al que nos pregunta. En todo caso se podría abrir un hilo para discutir sobre el tema y aclararlo.