Bolhas formar quando você ferver água. Você já se perguntou o que há dentro deles? As bolhas se formam em outros líquidos ferventes? Aqui está uma olhada na composição química das bolhas, se as bolhas de água fervente são diferentes daquelas formadas em outros líquidos e como ferver a água sem formar bolhas.
Fatos rápidos: bolhas de água fervente
- Inicialmente, as bolhas na água fervente são bolhas de ar.
- Bolhas na água para ferver consistem em vapor de água.
- Se você reiniciar a água, poderá não formar bolhas. Isso pode levar à ebulição explosiva!
- Bolhas também se formam em outros líquidos. As primeiras bolhas consistem em ar, seguidas pela fase de vapor do solvente.
Bolhas de água a ferver dentro
Quando você começa a ferver a água, as bolhas que você vê são basicamente bolhas de ar. Tecnicamente, são bolhas formadas a partir dos gases dissolvidos que saem da solução; portanto, se a água estiver em uma atmosfera diferente, as bolhas consistirão nesses gases. Sob condições normais, as primeiras bolhas são principalmente nitrogênio com oxigênio e um pouco de argônio e dióxido de carbono.
À medida que você continua aquecendo a água, as moléculas ganham energia suficiente para passar da fase líquida para a fase gasosa. Essas bolhas são vapor de água. Quando você vê a água em uma "fervura", as bolhas são inteiramente vapor de água. As bolhas de vapor de água começam a se formar nos locais de nucleação, que geralmente são pequenas bolhas de ar. Assim, quando a água começa a ferver, as bolhas consistem em uma mistura de ar e vapor de água.
As bolhas de ar e as bolhas de vapor de água se expandem à medida que aumentam, porque há menos pressão sobre elas. Você pode ver esse efeito com mais clareza se soprar bolhas debaixo d'água em uma piscina. As bolhas são muito maiores quando atingem a superfície. As bolhas de vapor de água começam maiores à medida que a temperatura aumenta, porque mais líquido está sendo convertido em gás. Quase parece que as bolhas vêm da fonte de calor.
Enquanto as bolhas de ar sobem e se expandem, às vezes as bolhas de vapor diminuem e desaparecem à medida que a água volta do estado gasoso para a forma líquida. Os dois locais onde você pode ver as bolhas encolher estão no fundo de uma panela pouco antes da água ferver e na superfície superior. Na superfície superior, uma bolha pode quebrar e liberar o vapor no ar ou, se a temperatura estiver baixa o suficiente, a bolha poderá encolher. A temperatura na superfície da água fervente pode ser mais baixa que o líquido mais baixo, devido à energia que é absorvida pelas moléculas de água quando elas mudam de fase.
Se você deixar a água fervida esfriar e imediatamente reiniciá-lo, você não verá bolhas de ar dissolvidas se formarem porque a água não teve tempo de dissolver o gás. Isso pode representar um risco de segurança porque as bolhas de ar perturbam a superfície da água o suficiente para impedir que ela ferva explosivamente (superaquecimento). Você pode observar isso com água com microondas. Se você ferver a água por tempo suficiente para que os gases escapem, deixe a água esfriar e, em seguida, reinicie-a imediatamente, a tensão superficial da água pode impedir que o líquido ferva, mesmo que a temperatura esteja alta suficiente. Então, bater no recipiente pode levar a uma ebulição repentina e violenta!
Um equívoco comum que as pessoas têm é acreditar que as bolhas são feitas de hidrogênio e oxigênio. Quando a água ferve, ela muda de fase, mas as ligações químicas entre os átomos de hidrogênio e oxigênio não se rompem. O único oxigênio em algumas bolhas vem do ar dissolvido. Não há gás hidrogênio.
Composição de bolhas em outros líquidos ferventes
Se você ferver outros líquidos além da água, o mesmo efeito ocorre. As bolhas iniciais consistirão em quaisquer gases dissolvidos. À medida que a temperatura se aproxima do ponto de ebulição do líquido, as bolhas serão a fase de vapor da substância.
Ferver sem bolhas
Enquanto você pode ferver água sem bolhas de ar simplesmente reinicializando-a, não é possível atingir o ponto de ebulição sem obter bolhas de vapor. Isso vale para outros líquidos, incluindo metais fundidos. Os cientistas descobriram um método para prevenir a formação de bolhas. O método é baseado no Efeito Leidenfrost, que pode ser visto borrifando gotas de água em uma panela quente. Se a superfície da água for revestida com um material altamente hidrofóbico (repelente à água), forma-se uma almofada de vapor que evita bolhas ou fervura explosiva. A técnica não tem muita aplicação na cozinha, mas pode ser aplicada a outros materiais, reduzindo potencialmente o arrasto superficial ou controlando os processos de aquecimento e resfriamento de metais.