Resumo |
Um mergulhador que está submerso está sujeito a uma pressão maior do que a atmosférica e, ao retornar ao nível do mar, sofre uma súbita redução da pressão ambiente – fenômeno chamado de descompressão. Este fenômeno pode levar à formação de bolhas de gás e, no caso do mergulhador, pode dar origem à doença descompressiva, caracterizada pela formação de bolhas em diversos tecidos do corpo, causando diversas lesões. Estudamos a dinâmica de bolhas que seguem o mecanismo de Ostwald, que consiste na transferência de gás de bolhas menores para bolhas maiores, a partir de difusão do mesmo no meio líquido. Este trabalho tem como objetivo estudar como se dá a evolução de bolhas de gás em uma solução de glicerina 75 % v/v na presença de um surfactante. Ele foi desenvolvido no Laboratório de Microfluídica e Fluidos Complexos do Departamento de Física da UFV, a partir de equipamentos do próprio laboratório. Foi construída uma câmara de confinamento a partir de lâminas para microscopia, e esta foi fixada a um motor de passo, previamente colocado junto à um microscópio. A produção das bolhas de ar foi feita a partir da agitação mecânica da solução com um mixer/misturador, e ela foi, então, transferida para a câmara de confinamento. O motor de passo desloca a câmara, e a cada deslocamento é tirada uma foto da região. Registramos a evolução das bolhas em 7 regiões diferentes, o que faz com que o número de bolhas analisadas aumente, melhorando a estatística e, por consequência, gerando resultados mais precisos. A partir do experimento, observou-se um decaimento do número de bolhas concomitante a um aumento do raio médio, ambos por leis de potência após cerca de 8h. Isso ocorreu, pois as bolhas menores, através da difusão, perderam gás para as bolhas maiores, como é previsto pelo mecanismo de Ostwald. A fração volumétrica manteve-se constante e flutuando em torno de determinado valor, o que era esperado, visto que o sistema está isolado, logo o volume total deve permanecer constante. A presença do surfactante na solução alterou a tensão superficial do líquido, e foi estudado como isso influenciou na evolução das bolhas de gás. |