Sledujte spustenie nadzvukových šokových vln z fľaše šampanského

Pin
Send
Share
Send

Podľa novej štúdie otvorenie fľaše bubliniek vytvorí rázové vlny ako tie, ktoré sa nachádzajú v nadzvukových výbojoch stíhacích lúčov.

Po zlomku sekundy sa šampanský korok vytvorí rýchlym únikom vysokotlakového plynu, ktorý sa dlho zachytil v hrdle fľaše. Teraz skupina vedcov použila vysokorýchlostnú fotografiu na vizualizáciu chémie za týmto ikonickým popom.

Na experiment získali šesť šampanských ružových fliaš, z ktorých dve boli skladované pri teplote 30 stupňov Celzia (86 stupňov Fahrenheita) a dve pri teplote 20 ° C počas 68 dní. Tieto fľaše už predtým vyzrievali 42 mesiacov a podrobili sa tomu, čo sa nazýva „cena de mousse“, druh alkoholovej fermentácie. Počas tohto procesu sa kvasnice živia cukrom, aby vytvorili oxid uhličitý, čím šampanské získajú jeho šumivosť.

Vedci potom použili vysokorýchlostnú kameru na zaznamenanie okamihu, keď sa objavili korky. Vysokorýchlostná kamera bola pripojená k mikrofónu, ktorý zaznamenal tresk a spustil fotoaparát, aby nasnímal sériu fotografií.

Keď korok opúšťa fľašu šampanského, vytvára sa viditeľná rázová vlna nazývaná „mach disk“. (Obrazový kredit: Equipe Effervescence / CNRS / Université de Reims)

Vedci videli toto: Keď korok vyskočil z fľaše, prudko ho vystrelil rýchlo sa rozširujúci oxid uhličitý a vodná para, ktoré boli dlho uzavreté v hrdle fľaše. Táto náhla zmena tlaku spôsobila, že sa oxid uhličitý a vodná para ochladili na ľadové kryštály a kondenzovali do hmly, ktorá sa vytekala z korku.

K ich prekvapeniu vedci zistili, že v priebehu prvej milisekundy korkového popu tento náhly pokles tlaku vo fľaši spôsobil viditeľné rázové vlny nazývané „Machove disky“. Tieto Machove disky, ktoré sa tiež vytvárajú vo výfukových plynoch stíhacích trysiek, sa tvoria, pretože unikajúci plyn sa do vzduchu šíri veľmi rýchlo - pri dvojnásobnej rýchlosti zvuku. Zmiznú rovnako rýchlo, keď sa tlak vo fľaši vráti k normálu.

Machove disky sa tvoria aj v nadzvukových výfukoch stíhacích trysiek, ako je napríklad tento McDonnell F-15E Strike Eagle. (Obrázkový kredit: US Air Force / Senior Airman Matthew Bruch)

Vytvorenie týchto Machových diskov „bolo veľkým prekvapením,“ uviedol hlavný autor Gérard Liger-Belair, profesor chemickej fyziky na univerzite v Remeši Champagne-Ardenne vo Francúzsku. „Fyzika bola známa už v leteckom priemysle, ale nie všetci v odbore šampanského.“

Vedci tiež zistili, že fľaše uložené pri izbovej teplote vytvorili úplne iný „pop“ ako fľaše uložené pri horúcich teplotách.

Pretože oxid uhličitý je pri vyšších teplotách menej rozpustný, v hrdle fliaš je väčšie množstvo plynu uložené pri teplejších teplotách. Takže plyn vo fľašiach skladovaných pri 30 ° C je pod väčším tlakom, ako je plyn skladovaný pri 20 ° C. Keď sa korok v 30 ° C fľaši uvoľní, pokles tlaku a teploty je väčší ako vo fľašiach skladovaných pri nižších teplotách.

Horúca fľaša vytvára veľké kryštály ľadu a vďaka tomu, ako tieto kryštály rozptyľujú svetlo, sivasto-biela hmla. Fľaša s teplotou miestnosti medzitým vytvára menšie kryštály ľadu a vytvára modršiu hmlu. „Dúfajme, že ľudia sa budú cítiť dotknutí krásnou vedou ukrytou v jednoduchej fľaši šampanského alebo šumivého vína,“ povedal Liger-Belair.

Zistenia boli uverejnené 20. septembra v časopise Science Advances.

Pin
Send
Share
Send