Секрет пробки от шампанского впервые раскрыт
Секрет пробки от шампанского впервые раскрыт
При откупоривании бутылки шампанского возникают сложные сверхзвуковые явления. Это обнаружили исследователи из Института механики жидкости и теплопередачи в TU Wien в сотрудничестве с частным Австрийским центром компетенции по трибологии (AC2T). С помощью сложного компьютерного моделирования специалисты впервые обнаружили, что при откупоривании пробки возникает так называемая сверхзвуковая ударная волна, пишут исследователи в публикации результатов своего исследования.
«Сама пробка от шампанского отлетает со сравнительно небольшой скоростью, достигающей, возможно, 20 метров в секунду (72 км/ч – прим. ред.), – говорит Лукас Вагнер, ведущий автор исследования. Однако газ, вытекающий из бутылки в то же самое время, летит гораздо быстрее. По словам Вагнера, он даже обгоняет пробку и развивает скорость до 400 метров в секунду (1440 км/ч). Это означает, что она достигает сверхзвуковых скоростей.
Такие величины, как давление и температура, в газе обычно изменяются равномерно. Поэтому в точках, расположенных близко друг к другу, давление воздуха одинаково. Когда бутылка открывается, эти величины внезапно расходятся – возникает ударная волна. «Давление или скорость перед фронтом ударной волны имеет совершенно другое значение, чем за ним», – объясняют эксперты. Подобные явления известны на примере сверхзвуковых самолетов или ракет, когда выхлопная струя вырывается из двигателей на большой скорости.
Холоднее, чем на Северном полюсе
Помимо давления, в газе резко меняется и температура. «Когда газ расширяется, он становится холоднее, как мы знаем из баллончиков», – объясняет Вагнер. «Этот эффект очень ярко выражен в бутылке шампанского: в определенных точках газ может остыть до 130 градусов Цельсия».
Может даже случиться так, что из CO2, который делает игристое вино пузырьковым, образуются крошечные кристаллы сухого льда. В зависимости от температуры игристого вина образуются кристаллы сухого льда разных размеров, которые затем по-разному рассеивают свет. «В результате образуется дым разного цвета. В принципе, по цвету можно определить температуру игристого вина».
А как происходит хлопок?
За знакомый хлопающий звук отвечают несколько эффектов: Как только пробка выходит из бутылки, она расширяется и создает волну давления. Также слышна ударная волна газовой струи. Обе волны вместе создают характерный хлопок пробки.
Методы расчета, разработанные командой экспертов, применимы не только для праздничного хлопанья пробок, но и могут быть перенесены в другие области. Во многих технически важных ситуациях приходится иметь дело с очень твердыми телами, которые сильно взаимодействуют с гораздо более быстрым потоком газа, например, при выстреле из пистолета, – резюмирует исследовательская группа в пресс-релизе университета.
Читайте также:
- Федеральное агентство по оказанию технической помощи Германии рассчитывает на увеличение числа зарубежных миссий
- Ребята, покиньте церковь в баварской деревне.
- Чемпион Фил Микельсон отказался от участия в чемпионате PGA
Источник: www.ntv.de
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
