Resumo |
A evolução de bolhas de um gás dispersas em um meio líquido pode acontecer por coalescência ou por amadurecimento de Ostwald. Esse segundo é gerido por três fenômenos: a difusão, que dita a transferência das moléculas do gás quando solubilizadas no meio líquido; o aumento linear da solubilidade de um gás em um líquido pressão do gás; e a diferença de pressão dentro e fora de uma bolha ser proporcional à tensão interfacial e inversamente proporcional ao raio da bolha. Podemos observar o amadurecimento de Ostwald em diversos processos. Por exemplo em fenômenos naturais, como a formação de nuvens, a espuma do oceano ou até mesmo quando vamos ferver uma água para o café. Também temos a aparição desses sistemas em processos industriais como na área de alimentos na fabricação de pães, bolos, refrigerantes. Nesse contexto, o amadurecimento de Ostwald emerge como um fenômeno intrigante, desempenhando um papel crucial na evolução e nas transformações de fases em sistemas complexos. Nesse trabalho, que foi produzido analisando experimentos feitos anteriormente pelo grupo do LMFFC, Laboratório de Microfluídica e Fluidos Complexos do Departamento de Física da UFV, sobre amadurecimento de Ostwald de bolhas de ar em glicerina + água, o principal objetivo foi analisar a influência de bolhas vizinhas no crescimento de uma bolha central. Para isso usamos um recurso chamado de tesselação/triangulação de Delaunay em que, basicamente, analisamos uma sequência de imagens de bolhas dispersas e conectamos seus centros formando triângulos, aplicando em toda a extensão da imagem. Usando isso foi feita uma análise da correlação de grau das ligações da rede, em que se verificou uma correlação dissociativa onde a correlação de grau segue uma lei de potência com a conectividade com o valor do expoente da lei de potência igual a -0,25. Esse comportamento se manteve durante toda a duração do experimento, que foi de aproximadamente 17 horas e 30 minutos. Esse resultado foi comparado com redes de Delaunay simuladas e geradas por pontos dispersos aleatoriamente em uma superfície. O expoente do experimento concordância com o valor obtido pelas simulações de redes de Delaunay aleatórias que teve um expoente igual a -0,20. Esse resultado corrobora análises anteriores que mostra que o sistema de bolhas tem invariância de escala. |