[escepticos] RE: [escepticos] El microondas y el «supercalentamiento»

["Rebolo Gomez, Rafael" <rafael.rebolo@...>]

Vuelvo a mandar un e-mail anterior que parece no llegó quizás por llevar incluido un PDF:

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Por experiencia se que ocurre.

Por teoría, caben posibles explicaciones, en cierta forma relacionadas.

En el calentamiento habitual al que estamos habituados, solemos introducir un flujo de calor por la base del recipiente. Posteriormente empieza a burbujear, por convección, partiendo del fondo, la parte más caliente, y en el que además existen poros donde se puede favorecer la vaporización a través de la interfase líquido-gas existente en ellos.

En el caso del micro, y especialmente cuando el vaso es de cristal y está limpio, el calentamiento puede ocurrir en cualquier punto del volumen de líquido (las paredes están frías, y si queman cuando las tocamos es por conducción desde el líquido, por tanto están a menor temperatura que éste). Se pueden alcanzar condiciones locales en cierta zonas donde el agua se encuentra en estado de sobrecalentamiento (a una temperatura ligeramente superior a la temperatura de vapor correspondiente a la presión que exista en ese momento). Esta situación es inestable, y una pequeña perturbación puede hacer que todo vuelva a la normalidad (equilibrio) en forma violenta (rápida). La perturbación puede ser el ir a coger el vaso (desde hace unos años en los que hago uso intensivo del micro con biberones, antes de cogerlo golpeo ligeramente el plato giratorio).

Este fenómeno curioso del agua, tiene su equivalente en aplicaciones "mas serias" y es un problema en el uso de combustibles criogénicos para la propulsión de satélites. En este caso, en los depósitos pueden recibirse flujos de calor externos (solares, albedo, etc..) que originen un sobrecalentamiento del combustible en ciertas zonas, con más facilidad que en el caso del micro al no existir convección natural debida a gravedad. La parte sobrecalentada puede volver a su condición de equilibrio súbitamente produciendo la vaporización y originando un aumento de la presión en el depósito y un desplazamiento de gran cantidad de líquido en el tanque variando las condiciones del centro de gravedad del vehículo y por tanto pudiendo modificar la actitud del mismo. Voy a intentar incluir con el correo una imagen del proceso, en cualquier caso una nota técnica sobre el mismo se puede encontrar en: "Tank Pressure Control Experiment:Thermal Phenomena in Microgravity" Mohammad M. Hasan, Chin S. Lin,
Richard H. Knoll, and Michael D. Bentz, NASA TP3564 1996


El otro tema que se comenta es el de introducir una sustancia pulverizada en agua caliente y la posterior "ebullición" que ocurre. Aquí pueden ocurrir dos circunstancias:
a) que el agua se encuentre casi en ebullición (o sobrecalentada) y que la introducción de "azúcar" sirva de perturbación, o la gran cantidad de superficie con poros sirva para aumentar la entrefase líquido-gas. No es ebullición, pero el efecto es parecido cuando a una bebida gaseosa o cerveza se le echa azúcar o sal. El elevado aumento de la superficie libre debido a los poros existentes en los granos sirve para producir el paso de CO2 del líquido al gas y producir el burbujeo cuando la tensión superficial no es capaz de retener la burbuja debido a su aumento de volumen (y por tanto de flotación). Escribiendo esto, se me ocurre de pronto algo que puede ser curioso aprovechando que tenemos un astronauta arriba para ensayar la próxima vez ¿que ocurriría al introducir azúcar o sal en un refresco en condiciones de microgravedad?. 

b)Más posiblemente tenga que ver con adsorción, es decir con la capacidad de disolver gases en un sólido que es función de la temperatura, y al ponerlo en contacto con agua caliente libera parte de los gases (fundamentalmente aire) disuelto en él pareciendo que entra en ebullición.





En relación con la existencia de árboles de más de 10 metros de altura (máxima aspiración teórica de agua en condiciones ideales) no tengo la solución (y debe existir pues los árboles están). Para explicarlo no se puede acudir a temas de tensión superficial (no hay superficies libres) ni a movimiento peristálticos o del tipo que sea de los conductos (son rígidos y están formados por células muertas). Si es un hecho, que el agua aguanta fuerzas de tensión en cierta condiciones bastante elevadas (es decir, se puede tener una "presión negativa absoluta inferior a cero" a temperatura ambiente sin que vaporice. Esto se ha ensayado en un tubo en S que gira sobre su centro y por simetría la fuerza centrífuga baja la presión en el centro incluso sometiéndole a tensión. Por otro lado, existen experimentos donde se ha cortado una rama de un árbol, la savia retrocede en el interior de la misma, y sometiendo posteriormente esa rama a presión externa hasta que la savia vuelve a aparecer por la superficie cortada ha permitido por un lado conocer que el árbol tiene una presión inferior a la ambiente en el interior y calcular cuanto es esta  depresión. Un tal Vogel tiene un par de libros de biomecánica que son unas delicias (uno se llama algo así como Life´s Device y el otro no lo recuerdo ahora, pero es más específico que el anterior pues se centra en aspectos fluidodinámicos; en google se pueden encontrar estas referencias). En estos libros se puede encontrar mejor expresado y con referencias lo que he expuesto de memoria sobre los árboles. 



Quizás debía haberme presentado primero a la lista, pero en fin... lo hago ahora: me llamo Rafael Rebolo, soy ingeniero aeronáutico y mi campo de experiencia, por decir algo, temas de mecánica de fluidos.

Un saludo

			Rafa








-----Mensaje original-----
De: owner-escepticos en dis.ulpgc.es
[mailto:owner-escepticos en dis.ulpgc.es]En nombre de Rebolo Gomez, Rafael
Enviado el: viernes, 24 de octubre de 2003 8:08
Para: escepticos en dis.ulpgc.es
Asunto: RE: [escepticos]
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ZW50b7s=


En el caso de la leche a veces tiene que ver con la formación del telo o nata que actúa como tapón.



-----Mensaje original-----
De: owner-escepticos en dis.ulpgc.es
[mailto:owner-escepticos en dis.ulpgc.es]En nombre de paugq en ono.com
Enviado el: viernes, 24 de octubre de 2003 7:45
Para: escepticos en dis.ulpgc.es
Asunto: RE: [escepticos]
UmVbMl06IFtlc2NlcHRpY29zXSBFbCBtaWNyb29uZGFzIHkgZWwgq3N1cGVyY2FsZW50YW1p
ZW50b7s=



Y no sólo pasa con el agua: también con la leche (a mí me ha pasado, con
leche Pascual Entera). Supongo que ocurre con cualquier líquido
homogéneo calentado en exceso.

--
Pau Garcia i Quiles
MSN Messenger: elpauer en hotmail.com
http://www.elpauer.org

----- Mensaje Original -----
Remitente: q01hdXJpY2lvuw== <almauro en tiscali.es>
Fecha: Viernes, Octubre 24, 2003 4:36 am
Asunto: [escepticos]
UmVbMl06IFtlc2NlcHRpY29zXSBFbCBtaWNyb29uZGFzIHkgZWwgq3N1cGVyY2FsZW50YW1pZW50b7s=

> 
> Hola,
> el jueves, 23/10/2003 a las 22:32, A. Torres escribió:
> 
> > En casa da para efectos monos cuando preparas la taza de té y 
> echas la
> > bolsita. Hace pchhhhs, como una aspirina efervescente, pero de 
> saltar a
> > lo bestia, nada. La leyenda urbana, no digo que no haya podido pasar
> > (las leyendas urbanas se basan en que son plausibles, al fin y 
> al cabo),
> > pero sí que tiene que ser extremadamente raro
> 
> Será  raro  pero  no  sé  hasta  qué  punto,  llevo poco tiempo usando
> microondas  y  a  mí me ocurrió ayer mismo: no sé si llegó a 
> hervir el
> agua  o  si  estaba metaestab.. o no, pero al sacarla del 
> microondas y
> echarle  el  contenido  del  sobrecito (capuchino instantáneo) "saltó"
> unos 20 cm.
> 
> -- 
> Saludos,
> «Mauricio»
> 
>