¿ Puede un líquido vencer la gravedad y mantenerse suspendido en el aire ? Aunque parezca mentira, si, puede.

Probablemente lo hayan experimentado alguna vez en su cocina si mientras tenían una sartén al fuego les ha caído una gotita de agua en ella y esta ha empezado a volverse loca saltando y moviéndose rápidamente. Esto se debe al efecto Leidenfrost; si la sartén esta muy caliente con una temperatura superior a la de ebullición del liquido (en este caso la del agua que es 100ºC), la capa exterior de la gota de agua que entra en contacto con la sartén se evapora muy rápidamente formando una capa de vapor entre la gota y la sarten que hace que el agua se mantenga suspendida en el aire. La diferencia tan grande de temperaturas y la gravedad hacen que el agua se mantenga en la superficie de la sartén como una gota manteniendo su tensión superficial.

¿ Pero cuál es la razón de que se mueva tan rápidamente? La explicación de esto es simple, al ser tan grande la tensión superficial la única manera que tiene el vapor de escapar es por los laterales como indica la imagen actuando como un propulsor a chorro (véase en la imagen superior).

¿Cómo es que la gota no se evapora instantáneamente? El vapor eleva a la gota sobre la superficie caliente y esto hace que disminuya la superficie de contacto del liquido con la fuente de calor aislándola del calor. Cuando todo el vapor de agua o liquido que sustenta la gota se ha escapado por los laterales una nueva capa de la gota vuelve a entrar en contacto con la sartén formándose una capa nueva de vapor aislante. Todo esto se produce hasta que la temperatura global que tiene la gota es suficiente como para que se evapore entera a un nuevo contacto con la sartén. Se ha comprobado mediante un experimento que a mayor calor mas tiempo dura en el aire la gota pues el vapor que recubre la gota le sirve de sustento y aislante.

¿Puedo hacerlo en casa? En este vídeo que he encontrado en youtube nos explica como hacerlo en casa para ver como funciona.

¿Qué usos tiene? Cuando Johann Gottlieb Leidenfrost descubrió que si echábamos sobre una cuchara incandescente una gota de agua esta se mantenía en estado liquido no supuso que tendría aplicaciones practicas, los usos planteados por unos investigadores de la Universidad de Oregon en EEUU que podría tener este fenómeno es en la refrigeración de microprocesadores. Aquí un esquema de como funcionaría (haga click para ampliar la imagen, esta en ingles):

Fuentes:

http://cienciadebolsillo.blogspot.com/2006/10/gotas-saltarinas.html

http://www.fisicarecreativa.com/informes/infor_termo/efecto_leidenfrost.pdf

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Reanudamos nuestra actividad bloggera con este tema, “¿Dónde van los globos de feria que se escapan?”. El lunes estuve en la Feria Internacional de Muestras de Gijón donde hay lo de todos los años: stands de empresas, tiendas de ropa que están que lo tiran, vendedores de sartenes y aspiradoras, jubilados, bocata de calamares… Bueno, el caso es que me entro la curiosidad al ver un globo de un niño que se escapaba por saber a donde van esos globos ¿Estallan? ¿Llegan al espacio? ¿Quién sabe? Al llegar a casa me puse a investigar sobre el tema y encontré información bastante interesante. Lo mas relevante para esclarecer esta pregunta que pude encontrar es que normalmente, o estallan , o se mantienen a cierta altura perdiendo gas hasta que caen al suelo de donde partieron. La explicación científica simplificada es esta:

Los globos típicos de feria (los de la imagen de la derecha), son hinchados con una mezcla de helio y aire al 30/70% (vamos que de helio hay mas bien poco). Al escaparse estos comienzan a ascender siguiendo el Principio de Arquimedes, “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado” siendo el aire (normal) el fluido desalojado. Además tambien la densidad es un factor importante en este ascenso, ya que el helio tiene una densidad de 0,18 gramos en comparación con la del aire que es de 1,3 gramos con lo que el globo tiene bastante capacidad para flotar.

Una vez iniciado el ascenso, la presión atmosférica comienza a disminuir y la temperatura desciende ya que nos alejamos del nivel del mar, con lo que por la formula de:

P * M = d * R * T

P = Presión

M = Masa

d = Densidad

R = La constante de Planck que es 0,082

T = La temperatura en grados Kelvin

La densidad del aire disminuye y las densidades del globo y el aire se comienzan a igualar. Por otra parte, al haber también menos presión exterior el globo tiende a expandirse o hincharse pudiendo estallar.

Con este cumulo de razones científicas, podemos decir verazmente que un globo (de feria, no me refiero a globos de la NASA, ni a los aerostaticos) no llega ni siquiera a la altura del Everest, tan solo alcanzaría la altura de 1km o 1,5 km de altura. El globo podría igualar su densidad con el aire, no estallar y permanecer en una corriente de aire hasta que perdiese todo el helio por los poros de la goma y luego caer al suelo, alcanzar su volumen máximo y que ocurriese lo dicho antes, o estallar a determinada altura por la expansión de su volumen.

Para acabar el articulo, me gustaría dejarles esta pequeña historia conmovedora que he encontrado y un pequeño vídeo francés muy bonito…

Un niño negro contemplaba extasiado al vendedor de globos en la feria del pueblo. El pueblo era pequeño y el vendedor había llegado pocos días atrás, por lo tanto no era una persona conocida.

http://curiosoperoinutil.com/2007/07/10/consultorio-cpi-globos-perdidos/

http://hoyquierocontarte.blogspot.com/2008/06/el-globo-negro.html

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