צפו בהפצצות גלי הלם סופרסוני מבקבוק שמפניה

Pin
Send
Share
Send

מחקר חדש שראה כי פתיחת בקבוק מבעבע יוצרת גלי הלם כמו אלה במפלט העל-קולי של מטוס קרב.

פופ השבריר השניה של פקק שמפניה נוצר על ידי בריחה מהירה של גז בלחץ גבוה שנתקע זמן רב בצוואר הבקבוק. כעת, קבוצת חוקרים השתמשה בצילום במהירות גבוהה כדי לדמיין את הכימיה שמאחורי אותו פופ אייקוני.

לצורך הניסוי הם רכשו שישה בקבוקי רוזה שמפניה, שניים מהם האחסנו בחום של 30 מעלות צלזיוס (86 מעלות פרנהייט) ושניים ב 20 מעלות צלזיוס במשך שלושה ימים. הבקבוקים האלה התיישנו בעבר במשך 42 חודשים, ועברו מה שנקרא "פרס דה מוס", סוג של תסיסה לאלכוהול. במהלך תהליך זה, השמרים ניזונים מסוכר ליצירת פחמן דו חמצני, ומעניקים לשמפניה את הפיצוף שלה.

לאחר מכן החוקרים השתמשו במצלמה במהירות גבוהה כדי לתעד את הרגע בו פקקים הפקקים. המצלמה במהירות גבוהה הייתה מחוברת למיקרופון שתיעד את המפץ והפעילה את המצלמה לצלם סדרת תמונות.

גל הלם גלוי המכונה "דיסק מאך" נוצר כאשר הפקק משאיר את בקבוק השמפניה. (קרדיט תמונה: Equipe Effervescence / CNRS / Université de Reims)

הנה מה שראו המדענים: כאשר הפקק צץ מהבקבוק, הוא נדחף באלימות על ידי התפשטות מהירה של פחמן דו-חמצני ואדי מים שכבר מזמן היו כלואים בצוואר הבקבוק. שינוי פתאומי זה בלחץ גרם להתקררות של פחמן דו-חמצני ואדי מים לגבישים של קרח ולהתעבות בערפל שנפלט החוצה עם הפקק.

אך להפתעתם, החוקרים גילו כי בתוך האלף השניה הראשון של פופ הפקק, ירידת הלחץ הפתאומית הזו בתוך הבקבוק הובילה לגלי הלם נראים לעין, המכונים "דיסקי מאך". דיסקי מאץ 'אלה, הנוצרים גם הם בפליטה של ​​מטוסי קרב, נוצרים מכיוון שהגז הנמלט מתרחב לאוויר במהירות רבה - במהירות גבוהה פי שניים ממהירות הצליל. הם נעלמים באותה מהירות, כאשר הלחץ בבקבוק חוזר לשגרה.

דיסקים של מאץ 'נוצרים גם במיצויים העל-קוליים של מטוסי קרב, כמו זה מקדונל F-15E Strike Eagle. (קרדיט תמונה: חיל האוויר האמריקני / איש התעופה הבכיר מתיו ברוך)

היווצרותם של דיסקי מאך אלה "הייתה הפתעה גדולה", אמר הסופר הראשי ג'רארד ליגר-בלייר, פרופסור לפיזיקה כימית באוניברסיטת ריימס שמפיין-ארדן בצרפת. "הפיזיקה כבר הייתה ידועה בהנדסת תעופה וחלל, אך לא כולם במדע השמפניה."

מה שכן, החוקרים גילו שהבקבוקים המאוחסנים בטמפרטורת החדר יצרו "פופ" שונה למדי מאלו שנאגרו בטמפרטורות חמות יותר.

מכיוון שפחמן דו חמצני פחות מסיס בטמפרטורות גבוהות יותר, יש כמות גדולה יותר של הגז שיושב בצוואר הבקבוקים המאוחסנים בטמפרטורות חמות יותר. כך שהגז בתוך הבקבוקים המאוחסנים בטמפרטורה של 30 צלזיוס נמצא בלחץ גדול יותר מאלו שאוחסנו ב- 20 C. כאשר הפקק בבקבוק 30 C משחרר, ירידת הלחץ והטמפרטורה גדולה יותר מאשר בבקבוקים המאוחסנים בטמפרטורות קרירות יותר.

הבקבוק החם יותר יוצר גבישי קרח גדולים ובזכות האופן בו גבישים אלה מפזרים אור, ערפל לבן-אפרפר. בקבוק הטמפרטורה בחדר, בינתיים, יוצרים גבישי קרח קטנים יותר ויוצרים ערפל כחול יותר. "אני מקווה שאנשים ירגישו נוגעים ללבם על ידי המדע היפה שמסתתר בבקבוק שמפניה פשוט או יין נוצץ," אמרה ליגר-בלייר.

הממצאים פורסמו ב- 20 בספטמבר בכתב העת Science Advances.

Pin
Send
Share
Send