¿El aire dentro de las burbujas se forma bajo el agua bajo presión?

Answer 1

El aire dentro de la burbuja está a una presión mayor que la presión exterior del agua + presión del aire en la superficie del agua.
La diferencia de presión es [math] Pin-Pout = 2 * \ sigma / R [/ math] donde [math] \ sigma [/ math] es la tensión superficial del líquido.

La idea detrás de esta ecuación es que la diferencia en la presión es manejada por la fuerza de la tensión superficial del líquido que trata de mantener la burbuja unida.

Considera la mitad de esta burbuja.
Forzar hacia afuera [math] = (Pin-Pout) * \ pi * R ^ 2 [/ math]
Fuerza hacia adentro debido a la tensión superficial en la circunferencia [math] = \ sigma * 2 * \ pi * R [/ math]

Dado que la burbuja está en equilibrio
Fuerza hacia afuera = Fuerza hacia adentro

lo que te da
[math] Pin-Pout = 2 * \ sigma / R [/ math]

Aquí Pout = [math] presión atmosférica (Po) + hpg [/ math] donde h es la profundidad del agua p es la densidad del agua. (Supuesto R << h)

Answer 2

No voy a entrar mucho en los detalles, pero en resumen, el aire dentro de la burbuja está a una presión mayor que la presión exterior del agua y la presión exterior de la atmósfera.

Sin embargo, “la presión exterior del agua + la presión del aire en la superficie del agua” sería incorrecta, ya que la presión exterior del agua ya incluye la presión atmosférica.