290 Calentar con las manos

Para realizar nuestro experimento necesitamos una lata de refresco vacía, pegamento, una mezcla jabonosa y un CD.

En primer lugar pegamos el CD en la parte superior de la lata de refresco. Luego mojamos un dedo en la mezcla jabonosa y lo pasamos por el agujero central del CD para dejar una película jabonosa.

Si apretamos la lata de refresco sale el aire por el agujero del CD y se forma una pompa de jabón. Y si ahora cubrimos sin apretar la lata de refresco con nuestras manos se forma otra pompa de jabón en pocos segundos.

Explicación

En los dos casos se forma una pompa de jabón por el aumento de la presión del aire atrapado en el interior de la lata de refresco.

En el primer caso, al apretar la lata con los dedos de una mano, el aumento de presión se produce al reducir el volumen. 

En el segundo caso, al rodear la lata de refresco con nuestras manos, suministramos calor que produce el aumento de la temperatura y de la presión del aire atrapado en la lata de refresco.

158 Pompas de jabón flotando en CO2

Para realizar nuestro experimento necesitamos una mezcla jabonosa para hacer pompas de jabón, vinagre, bicarbonato y un frasco de cristal grande.

En primer lugar ponemos un poco de vinagre en el frasco de cristal y luego añadimos bicarbonato. Se produce una reacción química con desprendimiento de gases.

Luego dejamos caer unas pompas de jabón en el interior del recipiente y vemos que algunas pompas flotan sin caer.

Explicación
La reacción química entre el vinagre y el bicarbonato produce dióxido de carbono. Dicho gas es más denso que el aire y queda atrapado en el interior del frasco de cristal.

Las pompas de jabón tienen aire en su interior y flotan sobre el dióxido de carbono, más denso, que se acumula en el fondo del frasco.

147 Superficie mínima y mezcla jabonosa

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre y una disolución jabonosa.

Primero construimos un tetraedro con el alambre, dejando un trozo de alambre en uno de los vértices para que pueda sujetarse la estructura fácilmente.

Luego sumergimos la estructura en la disolución jabonosa y al sacarla vemos que se forman unas láminas planas. Si volvemos a sumergir el tetraedro en la disolución jabonoso vemos que una pompa de jabón queda atrapada en el centro del tetraedro sin romper los planos.

Explicación
La superficie de un líquido actúa cómo una membrana tensa por la acción de la tensión superficial. La tensión superficial es la resultante de las fuerzas que actúan sobre las moléculas de la superficie de un líquido. Es una fuerza perpendicular a la superficie y dirigida hacia el interior del líquido. Esta fuerza es bastante débil y se rompe con facilidad pero es capaz, por ejemplo, de aguantar el peso de un alfiler aunque su densidad sea mucho más alta que la del agua.

El jabón tiene el efecto de disminuir la tensión superficial del agua permitiendo su laminación.

Si introducimos una estructura cerrada en una disolución jabonosa se forma una película de jabón. Las películas de jabón obedecen a un principio muy simple: hacen mínima el área del sistema ya que serán las más estables pues hacen mínima su energía potencial. La formación de una película jabonosa exige energía y, en consecuencia, la superficie tiende a contraerse para minimizar dicha energía.

En el caso del tetraedro se forman seis láminas jabonosas que se apoyan en los contornos de la figura. Dichas láminas se cortan en cuatro aristas y las aristas en un punto en el centro del tetraedro.

141 La superficie del agua se estira

Para realizar nuestro experimento necesitamos un trozo de alambre, hilo y una disolución jabonosa.

Podemos preparar una disolución jabonosa mezclando agua, jabón y azúcar.

Construimos un marco rectangular con el alambre haciendo que de él sobresalga un trozo largo de alambre que servirá de mango para sostenerlo. Luego atamos un trozo de hilo en dos lados del rectángulo de manera que quede algo flojo. Por último sumergimos el rectángulo de alambre en la mezcla jabonosa. Retirando el alambre con cuidado se formará una lámina líquida en la que flotará el trozo de hilo.
Si rompemos la lámina por uno de los lados del hilo, éste quedará limitando el resto de la lámina líquida, pero ya no estará flojo si no tenso.

Se puede repetir el experimento empleando dos trozos de hilo atados en los mismos lados del rectángulo. Al romper la lámina delgada en la zona comprendida entre los dos hilos se formará una bonita figura.

Explicación
El agua está formada por moléculas que se atraen con una fuerza que depende de la distancia entre ellas. Las moléculas que están en el interior del agua experimentan fuerzas en todas direcciones (están rodeadas de otras moléculas) y la fuerza resultante es cero. Por el contrario, en la superficie del agua las moléculas sólo experimentan fuerzas de las moléculas que tienen alrededor y debajo y esto crea una fuerza resultante hacia el interior del líquido. Esta atracción hace que se forme una especie de membrana (el efecto se llama tensión superficial) y tiende a reducir el área de la superficie.

En nuestro experimento, al romper la lámina por uno de los lados del hilo, la tensión superficial que actúa en la lámina delgada tira del hilo y disminuye el área de la lámina. El hilo termina muy tenso.