Urmărește valurile de șoc supersonic Lansează dintr-o sticlă de șampanie

Pin
Send
Share
Send

Făcând deschiderea unei sticle de bule creează valuri de șoc precum cele din evacuarea supersonică a unui jet de luptă, potrivit unui nou studiu.

Pop-ul despărțit în secunda dintr-o plută de șampanie este creat de o scăpare rapidă a gazelor de înaltă presiune lipite de mult în gâtul sticlei. Acum, un grup de cercetători a folosit fotografia de mare viteză pentru a vizualiza chimia din spatele acelui pop iconic.

Pentru experiment, au achiziționat șase sticle de roșie de șampanie, două dintre care au păstrat la 30 de grade Celsius (86 de grade Fahrenheit) și două la 20 C (68 F) timp de trei zile. Aceste sticle erau în vârstă de 42 de luni, suferind ceea ce se numește "Prize de mousse", un tip de fermentare a alcoolului. În timpul acestui proces, drojdia se hrănește cu zahăr pentru a crea dioxid de carbon, oferind șampaniei fizzul său.

Cercetătorii au folosit apoi o cameră de mare viteză pentru a înregistra momentul apariției dopurilor. Camera de mare viteză a fost atașată la un microfon care a înregistrat bretonul și a declanșat camera pentru a fotografia o serie de fotografii.

O undă de șoc vizibilă numită „disc mecanic” se formează atunci când pluta părăsește sticla de șampanie. (Credit de imagine: Equipe Effervescence / CNRS / Université de Reims)

Iată ce au văzut oamenii de știință: când pluta a ieșit din sticlă, a fost împinsă violent prin extinderea rapidă a dioxidului de carbon și a vaporilor de apă care au fost mult timp înfășurați în gâtul sticlei. Această schimbare bruscă a presiunii a făcut ca dioxidul de carbon și vaporii de apă să se răcească în cristale de gheață și să se condenseze într-o ceață care se scurgea cu pluta.

Spre surprinderea lor, cercetătorii au descoperit că în prima milisecundă a pop-ului de plută, această scădere bruscă a presiunii în interiorul sticlei a dus la valuri de șoc vizibile, numite „discuri Mach”. Aceste discuri Mach, care sunt, de asemenea, create în evacuarea jeturilor de luptă, se formează din cauza faptului că gazul care se evacuează se extinde în aer extrem de rapid - cu peste două ori viteza sunetului. Ele dispar la fel de repede, când presiunea din sticlă revine la normal.

Discurile Mach se formează, de asemenea, în evacuările supersonice ale avioanelor de luptă, cum ar fi acest McDonnell F-15E Strike Eagle. (Credit de imagine: US Air Force / Senior Airman Matthew Bruch)

Formarea acestor discuri Mach „a fost o mare surpriză”, a declarat autorul principal Gérard Liger-Belair, profesor de fizică chimică la Universitatea Reims Champagne-Ardenne din Franța. "Fizica era deja cunoscută în inginerie aerospațială, dar nu toate în știința șampaniei."

Mai mult, cercetătorii au descoperit că sticlele depozitate la temperatura camerei au creat un „pop” diferit de cele stocate la temperaturi mai calde.

Deoarece dioxidul de carbon este mai puțin solubil la temperaturi mai ridicate, există o cantitate mai mare de gaz care stă în gâtul sticlelor depozitate la temperaturi mai calde. Deci, gazul din sticlele depozitate la 30 C este sub presiune mai mare decât cele stocate la 20 C. Atunci când pluta din flaconul de 30 C se degajă, scăderea presiunii și a temperaturii este mai mare decât în ​​sticlele depozitate la temperaturi mai reci.

Sticla mai fierbinte creează cristale mari de gheață și, datorită modului în care acele cristale împrăștie lumina, o ceață alb-gri. Între timp sticla la temperatura camerei creează cristale mai mici de gheață, formând o ceață mai albă. "Sperăm că oamenii se vor simți atinși de știința frumoasă ascunsă într-o simplă sticlă de șampanie sau vin spumant", a spus Liger-Belair.

Rezultatele au fost publicate în 20 septembrie în revista Science Advances.

Pin
Send
Share
Send