¿Por qué se formaron rayas equidistantes de aceite en esta sartén caliente?

Ayer mi suegro me mandó esta foto de su sartén engrasada:

rayas equidistantes de aceite en una sartén caliente

Después de quemar aceite de oliva en la sartén y verter el aceite, notó que el aceite restante formaba rayas equidistantes. ¿Por qué pasó esto? ¿Qué otras películas delgadas de fluido se comportan así?

Respuestas (1)

La física aquí es una competencia entre la gravedad y la tensión superficial. La gravedad favorece una configuración plana, mientras que la tensión superficial favorece las aglomeraciones.

Si vierte un poco de aceite en una sartén fría, se forma un grumo debido a la tensión superficial. Si vierte una gran cantidad de aceite, formará una película uniforme en el fondo de la sartén, porque la gravedad ahora es más importante: formar un gran grupo costaría mucha energía potencial gravitacional. (Específicamente para un volumen V del petróleo, la energía de la tensión superficial escala como V 2 / 3 y las escalas de energía potencial gravitacional como V .)

A medida que el aceite se calienta, la tensión superficial cae, según se mide en este artículo del International Journal of Food Properties , por lo que deja de acumularse con tanta fuerza. Así que propongo la siguiente explicación. Comenzamos con mucho aceite formando una película en el fondo de la sartén. Cuando se vertió la mayor parte del aceite, la película se volvió demasiado delgada para ser estable, por lo que comenzó a formar grumos. Dado que el aceite estaba caliente, la tensión superficial era lo suficientemente baja como para que se pudieran producir líneas de aceite, en lugar de grumos circulares.

Dado que las líneas se están formando, no sorprende que estén espaciadas uniformemente. Eso es solo porque el espesor original de la película de aceite era uniforme. Lo que me llama la atención es que tenemos líneas organizadas que apuntan todas en la misma dirección, en lugar de una red. Supongo que es porque el aceite se derramó de manera relativamente lenta y uniforme. Si imagina inclinar lentamente una sartén hacia la derecha, obtendrá una pequeña región inicial a la izquierda donde la película de aceite se vuelve lo suficientemente delgada como para separarse en grumos, que naturalmente están espaciados uniformemente. Si el ángulo aumenta un poco, obtienes otra región a la derecha de esa región que se agrupa, fusionándose con los grupos existentes en la región inicial. Entonces, las líneas simplemente se "sembraron" inicialmente y, a partir de ahí, siguen el movimiento de inclinación.

Creo que este fenómeno se llama efecto Marangone, ¿no es así?
@nielsnielsen - seguro que lo es ; también es responsable de un fenómeno de aspecto similar cuando se agita el vino de una copa de vino conocido como lágrimas de vino
@nielsnielsen Este es un video interesante sobre el efecto youtube.com/watch?v=s6w0tSg-msk
Hay una gota en la parte inferior de la imagen, creo que la sartén está inclinada, por lo que las líneas están formadas por el flujo descendente del aceite.
@Davidmh ¡Eso también suena razonable! Esta es sin duda la parte de la que estoy menos seguro. A ver si alguien puede hacer un experimento.
¿Por qué la tensión superficial favorecería los grumos? Las superficies planas tienen una curvatura mucho menor que las grumosas.
@ZachMcDargh Se trata del área de superficie total, no de la curvatura. Una capa delgada tiene mucho más que unos pocos grumos casi hemisféricos.