Burbujas y tensión superficial: ¿por qué flotan? (Chile) | ORBITECH

¿Qué es la tensión superficial?

La tensión superficial es como una 'cáscara' invisible en la superficie del agua que la hace resistente a romperse.
Piensa en el agua de un vaso que parece tener una película elástica encima.
Las moléculas de agua se atraen entre sí (fuerzas de cohesión) y forman una red apretada en la superficie.
Imagina a tus compañeros tomados de las manos en un círculo muy apretado en el patio del colegio.
En Santiago, puedes verla cuando un insecto como el 'chicharrón' camina sobre un charco después de la lluvia.

Las burbujas son bolsas de aire rodeadas por una capa finísima de agua con jabón que actúa como barrera.
Es como un globo pequeño hecho de líquido, no de goma.
El aire dentro es menos denso que el agua, así que la burbuja sube como un globo aerostático en miniatura.
Recuerda: lo menos denso siempre queda arriba, como el aceite en el agua.
La tensión superficial evita que el aire escape y la burbuja se rompa fácilmente.
Por eso puedes soplar burbujas en el jardín de tu casa en Viña del Mar sin que se revienten al instante.

La presión dentro de una burbuja es mayor que fuera: ΔP = 4γ / r $Δ P = \frac{4 γ}{r}$
γ es la tensión superficial del agua con jabón, r es el radio de la burbuja en metros.
Si la burbuja es pequeña, la presión dentro es enorme (¡como un globo apretado!).
Por eso las burbujas chiquitas son más redondas y resistentes.
Para agua pura a 20°C, γ ≈ 0,0728 N/m (¡anótalo en tu cuaderno de ciencias!).
El jabón reduce γ a unos 0,03 N/m, por eso las burbujas duran más.

Δ P = \frac{4 γ}{r}

En el desierto de Atacama, al amanecer, el rocío forma gotitas sobre las rocas gracias a la tensión superficial.
Es como si el desierto se pusiera un collar de perlas al amanecer.
Cuando preparas un 'pisco sour', las burbujas de la espuma flotan por la misma razón científica.
¡La física está en tu trago favorito!
En los lagos de la Patagonia, los patos flotan porque sus plumas repelen el agua (efecto similar a la tensión superficial).
Observa a los patos en el lago Todos los Santos la próxima vez que viajes a Puerto Varas.
En Concepción, cuando laves los platos con jabón, fíjate cómo el agua forma películas que no se rompen fácil.
¡La ciencia está en tu lavaplatos!

Creer que las burbujas flotan solo porque son 'ligeras' y olvidar la tensión superficial.
No es solo el peso, es la ciencia detrás de cómo se organizan las moléculas.
Usar jabón con mucha sal en Antofagasta: la tensión superficial disminuye y las burbujas duran menos.
Prueba con agua destilada para burbujas más resistentes en tu próximo experimento.
Soplar muy fuerte y romper la burbuja al instante: ¡controla tu respiración como un científico!
Sopla suave y constante, como cuando inflas un globo pequeño.

La tensión superficial del agua pura a 20°C es γ ≈ 0,0728 N/m.: Puedes medirla con un experimento casero usando un clip y un imán en tu casa de Santiago.
El jabón reduce la tensión superficial a γ ≈ 0,03 N/m.: Por eso usamos jabón para hacer burbujas más fáciles de formar y que duren más.
Las burbujas más pequeñas tienen mayor presión interna.: Esto explica por qué las burbujas de jabón en un experimento suelen ser esféricas y uniformes.