Дивіться, як з пляшки шампанського запускаються надзвукові шокові хвилі

Pin
Send
Share
Send

Як показало нове дослідження, відкрите пляшку з бульбашкою створює ударні хвилі, схожі на надзвуковий вихлоп винищувача.

Роздільна секунда пробки шампанського пробки створюється шляхом швидкого виходу газу високого тиску, який довго застряг у шийці пляшки. Зараз група дослідників використовує швидкісну фотографію для візуалізації хімії, що стоїть за знаковим попсом.

Для експерименту вони придбали шість пляшок шампанського з рожевими шампанськими, дві з яких три дні зберігали при 30 градусах Цельсія (86 градусів за Фаренгейтом) і дві при 20 С (68 F). Раніше ці пляшки були витримані протягом 42 місяців, піддаючись тому, що називається "приз де мус", типом алкогольного бродіння. Під час цього процесу дріжджі живляться цукром, щоб створити вуглекислий газ, надаючи шампанському його фіз.

Потім дослідники використовували високошвидкісну камеру для запису моменту, коли вискочили пробки. Високошвидкісна камера була прикріплена до мікрофона, який записував удар і запускав камеру, щоб зробити знімок із серії фотографій.

Видима ударна хвиля, яка називається "диском мачу", утворюється, коли пробка залишає пляшку шампанського. (Кредитна графіка: Equipe Effervescence / CNRS / Université de Reims)

Ось що побачили вчені: Коли пробка вискочила з пляшки, її жорстоко відштовхували, швидко розростаючи вуглекислий газ та водяну пару, які довгий час утримувались у горловині пляшки. Ця різка зміна тиску призвела до того, що вуглекислий газ і водяна пара охололи в кристали льоду і конденсувалися в туман, який вийшов разом із пробкою.

Але на подив, дослідники виявили, що протягом першої мілісекунди пробкової пробки це раптове падіння тиску всередині пляшки призвело до видимих ​​ударних хвиль, званих "Махові диски". Ці диски Маха, які також створюються у вихлопі винищувачів, утворюються через те, що витікаючий газ розширюється у повітря надзвичайно швидко - з більш ніж удвічі швидкістю звуку. Вони зникають так само швидко, коли тиск у пляшці повертається до норми.

Диски Маха також утворюються в надзвукових вихлопах винищувачів, таких як цей McDonnell F-15E Strike Eagle. (Кредитна графіка: Військово-повітряні сили США / Старший авіалог Меттью Брюх)

Формування цих дисків Маха "було великим сюрпризом", - сказав головний автор Жерар Лігер-Белер, професор хімічної фізики в Університеті Реймса Шампань-Арденн у Франції. "Фізика вже була відома в аерокосмічній техніці, але не все в науці про шампанське".

Більше того, дослідники виявили, що пляшки, що зберігаються при кімнатній температурі, створюють зовсім інший "попс", ніж ті, що зберігаються при більш гарячих температурах.

Оскільки вуглекислий газ є менш розчинним при більш високих температурах, в шийці пляшок зберігається більша кількість газу, який зберігається при тепліших температурах. Таким чином, газ всередині пляшок, що зберігається при 30 ° С, знаходиться під більшим тиском, ніж у зберігається при 20 ° C. Коли пробка у пляшці з 30 C вивільняється, падіння тиску та температури є більшим, ніж у пляшках, що зберігаються при більш прохолодних температурах.

Більш гаряча пляшка створює великі крижані кристали і завдяки тому, як ці кристали розсіюють світло, сірувато-білий туман. Тим часом пляшка з кімнатною температурою створює менші кристали льоду, утворюючи більш туманний туман. "Будемо сподіватися, що люди відчують доторкання до красивої науки, захованої у простій пляшці шампанського чи ігристого вина", - сказала Лігер-Белер.

Отримані результати були опубліковані 20 вересня в журналі Science Advances.

Pin
Send
Share
Send