¿Cómo ha subido la cera de mi vela por los lados del tarro?

Question

Tengo una vela de Ikea que ha estado en mi estantería al sol durante más de 5 años. Aparte de una o dos horas poco después de comprar la vela, no la he quemado con regularidad (de hecho, la mecha está rota en este momento).

Después de estar al sol durante unos años, la cera ha empezado a subir por los lados del tarro de cristal en el que se vende la vela. ¿Cómo sube la cera por el tarro? Sé que las partes exteriores ciertamente están creciendo, en lugar de que el centro se caiga.

Al principio, después de encender la vela, el centro estaba hundido pero no había empezado a subir la cera por los lados. Sólo varios años después me di cuenta de que la cera se arrastraba. Por lo tanto, no tiene nada que ver con el encendido de la vela.

La vela tenía este aspecto cuando la compré:

Mi vela ahora tiene este aspecto:

¿Cómo es que la cera tiene una atracción tan fuerte hacia las paredes del tarro y cómo fluye, dado que es un sólido? ¿De dónde obtiene la energía?

Answer 1

La cera de las velas se expande considerablemente cuando está caliente y fundida. Por eso, mientras se quema la vela, el nivel en el vaso aumenta.

Pero cuando la vela se apaga, la región exterior (la más cercana al cristal) se enfría más rápido (la cera de la vela no conduce muy bien el calor) y se solidifica primero, quedando inmóvil. El resto fundido se encoge antes de solidificarse.

Así que es el gradiente de temperatura (de fuera a dentro) y la solidificación preferente de fuera a dentro lo que hace que el material exterior esté más arriba en el vaso, después de la solidificación completa.

He aquí un experimento de corroboración que casi cualquiera puede llevar a cabo. Deje que una vela de vaso (incluso una vela candelita funciona) arda durante un tiempo suficiente, de modo que se haya formado un gran charco fundido. A continuación, apaga la llama con cuidado y deja que la vela se enfríe y se solidifique sin ser molestada. La superficie sólida originalmente plana se habrá convertido en convexa.

Answer 2

Sí, supongo que el calentamiento/enfriamiento alternativo de la cera al sol la empuja hacia el lado del cristal. Es de suponer que la tensión superficial entre la cera y el vidrio es bastante fuerte y mantiene la cera una vez que ha sido empujada hacia arriba. Los ciclos posteriores hacen que la cera "rellene" la cera que ha sido empujada hacia arriba.

Sería interesante diseñar un experimento para conocer mejor las características del proceso.

Answer 3

La energía viene del sol, eso es seguro.

Un posible mecanismo es acción capilar lo que resulta en un menisco suponiendo que el sol calienta la cera hasta un estado (casi) líquido.

El otro mecanismo posible es un ciclo de vaporización/redepósito. Durante el día, el calor del sol crea vapor de cera, que es más pesado que el aire [cita requerida] y, por lo tanto, se mantiene dentro de los límites de la jarra. Por la noche, cuando el tarro se enfría, el vapor de cera se deposita en las paredes del tarro.

Answer 4

Es muy posible que toda la vela se haya derretido al sol. Si esto ocurre, la cera fundida tiene un volumen significativamente mayor que la vela de cera sólida y, por tanto, todo el nivel subirá por el vaso, es decir, la cera líquida ocupa más volumen que la cera sólida.

Al enfriarse de nuevo, el nivel bajará al solidificarse. Por lo general, se enfriará primero por la parte superior y los lados, ya que son los que están expuestos al aire y pueden perder calor con mayor facilidad. De hecho, la cera suele formar una piel semisólida en su superficie expuesta cuando se enfría. Ésta se hunde gradualmente por su propio peso a medida que la mayor parte de la cera se enfría y se contrae, pero permanecerá pegada a los lados del vidrio en sus bordes al nivel que tenía cuando estaba completamente fundida.

Por decirlo de otro modo, no se trata tanto de que los bordes de la cera "suban" por los lados como de que todo el nivel suba y los bordes queden atrás al volver a consolidarse.

De hecho, puedes ver cómo se produce esto durante unos minutos si llenas un recipiente con cera derretida y lo dejas enfriar.

Answer 5

Mi hipótesis es la siguiente. Cuando el Sol calienta la cera, ésta se ablanda o se funde. La tensión superficial entre la pared del vidrio y la cera arrastra entonces la cera hacia la pared.