Vaadake ülehelikiiruselisi lööklaineid pudelist šampanjat

Pin
Send
Share
Send

Mullise pudeli avamine tekitab uue uuringu kohaselt lööklaine nagu hävituslennuki ülehelisheitgaasis.

Šampanjakorgi teise sekundi pikkuse popi loob pudeli kaela kleepunud kõrgsurvegaasi kiire põgenemine. Nüüd on rühm teadlasi kasutanud kiirfotograafiat, et visualiseerida selle ikoonilise popi taga olevat keemiat.

Katse jaoks omandasid nad kuus šampanjaroosipudelit, millest kahte hoiti temperatuuril 30 kraadi (86 kraadi Fahrenheiti järgi) ja kahte temperatuuril 20 ° C (68 kraadi) kolm päeva. Neid pudeleid oli varem laagerdunud 42 kuud, nende alkoholi kääritamise viis oli nn "Award de mousse". Selle protsessi käigus toitub pärm suhkruga süsinikdioksiidi tekitamiseks, andes šampanjale keeva.

Seejärel kasutasid teadlased kiiret kaamerat korkide hüppamise hetke registreerimiseks. Kiire kaamera kinnitati mikrofoni külge, mis registreeris paugu ja käivitas kaamera fotoseeria klõpsamiseks.

Kui kork lahkub šampanjapudelist, moodustub nähtav lööklaine, mida nimetatakse "mach-kettaks". (Pildikrediit: Equipe Effervescence / CNRS / Université de Reims)

Siin on see, mida teadlased nägid: kui kork pudelist välja hüppas, lükkas see vägivaldselt kiiresti laieneva süsihappegaasi ja veeauru, mis olid pikka aega pudeli kaelas olnud. See järsk rõhumuutus pani süsinikdioksiidi ja veeauru jahtuma jääkristallideks ja kondenseeruma uduks, mis koos korgiga välja voolas.

Kuid nende üllatuseks leidsid teadlased, et korgipopi esimese millisekundi jooksul viis see järsk rõhu langus pudeli sees nähtavaid lööklaineid, mida nimetatakse "Machi ketasteks". Need Machi kettad, mis on loodud ka hävituslennukite heitgaasis, moodustuvad seetõttu, et väljuv gaas paisub õhku eriti kiiresti - heli kiirusega üle kahe korra. Need kaovad sama kiiresti, kui rõhk pudelis normaliseerub.

Machi kettad moodustuvad ka hävituslennukite ülehelikiirusega heitgaasides, nagu see McDonnell F-15E Strike Eagle. (Pildikrediit: USA õhuvägi / vanemlendur Matthew Bruch)

Nende Machi ketaste moodustamine oli "suur üllatus", ütles pliiautor Gérard Liger-Belair, Reimsi Champagne-Ardenne'i ülikooli keemilise füüsika professor Prantsusmaal. "Füüsikat tunti juba lennunduse ja kosmose alal, kuid mitte kõiki šampanjateadustes."

Veelgi enam, teadlased avastasid, et toatemperatuuril hoitud pudelid tekitasid hoopis teistsuguse "popi" kui need, mida hoiti kuumemal temperatuuril.

Kuna süsinikdioksiid on kõrgematel temperatuuridel vähem lahustuv, on soojematel temperatuuridel hoitud pudelite kaelas suurem kogus gaasi. Nii on temperatuuril 30 ° C hoitud pudelites olev gaas suurema rõhu all kui temperatuuril 20 ° C. Kui 30 ° C pudelis olev kork vabaneb, on rõhu ja temperatuuri langus suurem kui jahedamatel temperatuuridel hoitud pudelites.

Kuumem pudel loob suured jääkristallid ja tänu sellele, kuidas need kristallid hajuvad, hallikasvalge udu. Toatemperatuuril asuv pudel loob vahepeal väiksemad jääkristallid, moodustades sinakama udu. "Loodetavasti tunnevad inimesed end kaunist teadusest puudutatuna, mis on peidetud lihtsasse šampanja- või vahuveinipudelisse," sõnas Liger-Belair.

Tulemused avaldati 20. septembril ajakirjas Science Advances.

Pin
Send
Share
Send