FORMACION DE BURBUJAS:
Estas se generan cuando se forma vapor dentro de un líquido.
Los procesos en la naturaleza se realizan de tal forma que siempre exista un mínimo de alguna cantidad física. Este mínimo se puede presentar en energía, en distancia, en cantidad de movimiento, en tiempo. Así, las burbujas toman forma esférica porque las esferas son las que tienen la menor superficie para la cantidad de vapor encerrada dentro de la burbuja, minimizando también la energía que tiene esa superficie. Este comportamiento tiene que ver con la tensión superficial y fuerza de cohesión en un líquido.
• La tensión superficial es la fuerza que se ejerce en la superficie de un líquido
• La fuerza de cohesión en un líquido es una fuerza de atracción entre sus moléculas que tiende a mantenerlas unidas.
Cuando se forma una gota de agua actúa tanto la fuerza de cohesión como la tensión superficial. Mientras la fuerza de cohesión mantiene unidas a las moléculas del líquido en la gota, la tensión superficial hace que tome la forma esférica, minimizando el área de la superficie que encierra a la gota.
De este fenómeno se desprende la dependencia de la tensión superficial en la formación de las burbujas, se destacan 3 casos:
1. Tensión superficial del líquido bajo: moja la superficie, la burbuja es ocluida en el líquido y asciende fácilmente.
2. Tensión superficial media: Existe cierta atracción entre la burbuja y la pared de tubo, deben hacerse más grande para que las fuerzas ascensionales la liberen de la superficie.
3. Tensión superficial elevada
Considerando la curve de Mc Adams: (ebullición del agua)
Para Δtw > 5 ºF la correlación es logarítmica; es recta entre el coeficiente de vaporización yla diferencia de temperatura.
Aquí se produce la llamada interferencia. La gran cantidad de vapor formado produce una resistencia de gas al paso del calor y reduce el coeficiente de vaporización a medida que el Δt aumenta.
Para compuestos orgánicos la diferencia de temperatura crítica se produce entre 60 y 120 ºF
Cuando la vaporización se efectúa directamente en la superficie calefactora se llama ebullición nuclear y cuando se hace a través de una película de gas de interferencia se llama ebullición de película.
El calor de Q transferido por unidad de superficie tiene el mismo comportamiento del coeficiente de vaporización. El Q/A se va aumentando con el Δt hasta un valor máximo, luego para mayores incrementos de Δt, no se traduce en mayores incrementos del calor transferido disminuyendo este.
Se deduce entonces que las grandes diferencias de temperaturas tan favorables a la conducción y convección, pueden resultar un inconveniente para la vaporización.
Los sgtes. factores afectan la transferencia de calor de vaporización:
1- La naturaleza de la superficie y distribución de las burbujas.
2- Propiedades del líquido como: tensión superficial, coeficiente de expansión y viscosidad.
3- Influencia de la diferencia de temperatura sobre evaluación y vigor de las burbujas.