¿Puede la presión del agua llegar a ser lo suficientemente alta como para atrapar burbujas de gas y / o evitar que salgan a la superficie?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?La presión más alta en el océano está en el fondo de la fosa de las Marianas, donde la presión es 1,086 atmósferas. El uso de la calculadora en línea de las propiedades de nitrógeno a 4°C y 1.000 atmósferas de la densidad sale como 602 kg/m$^3$, que es menor que la del agua. Así que una burbuja de nitrógeno aumentaría aún en el punto más profundo en el océano.
Respuesta a comentario:
En principio podemos seguir aumentando la presión y el nitrógeno se vuelven más densos. Sin embargo, a temperaturas por encima de 0°C y el tipo de presiones que estamos hablando de nitrógeno es un fluido supercrítico por lo que no obedece a nada parecido a una ley de los gases ideales. Calcular en qué punto de la densidad excede de la densidad del agua es fácil.
El efecto de la presión de agua es muy sencillo. En el fondo del mar las temperaturas (alrededor de 4°C) la densidad del agua aumenta lentamente con la presión alrededor de 1050 kg/m$^3$ a 6.000 atmósferas, momento en el cual el agua se congela para formar hielo V. Así que la pregunta es si la densidad del nitrógeno supera 1050 kg/m$^3$ por debajo de la presión de 6000 bar.
No puedo encontrar ninguna figuras para la densidad del nitrógeno en este tipo de presiones y temperaturas, aunque me hizo encontrar este papel que le da un Mie-Grüneisen tipo de ecuación que relaciona la densidad, la presión y la temperatura. Por desgracia, la vista previa muestra sólo dos páginas y el resto está detrás de un paywall. Sin embargo el uso de las cifras que dan y agitando mis brazos a su alrededor un poco puedo encontrar la densidad de nitrógeno se eleva a 1050 kg/m$^3$ a alrededor de 4.000 atmósferas.
Así, es posible que sólo sea posible obtener un nitrógeno de la burbuja que es más denso que el agua y se hundirá en lugar de flotar. Pero no sé si la ecuación de papel de la que he citado es precisa en este tipo de presiones y temperaturas, y es posible que el nitrógeno se solidifique antes de que el agua no (aunque yo creo que no).
En caso de que su pregunta surgió de ver un fenómeno similar a sí mismo, lo que usted vio, podría haber sido un antibubble. Un antibubble es una gota de agua, encerrado en una cáscara delgada de aire, suspendidos en el agua. Estos son bastante inestables en la naturaleza, así que rara vez se observa menos artificialmente inducida.
Un antibubble tendrá aproximadamente la flotabilidad neutra, está compuesta casi enteramente de la media es suspendido, y, por tanto, acelerar ni hacia arriba ni hacia abajo (a menos que se molesten). Esto significa que puede ser fácilmente confundido con un anómalo de la burbuja de gas que está "atrapado" en su lugar.