Afpropning af champagne skaber underudvidede supersoniske kuldioxid-frysestråler

En trio af forskere fra universitetet i Reims Champagne-Ardenne og universitetet i Rennes har fundet ud af, at når en champagneflaske fjernes, CO ₂ og vand, der frigives, skaber under-ekspanderet supersonisk CO ₂ frysende jetfly. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , Gérard Liger-Belair, Daniel Cordier og Robert Georges beskriver deres undersøgelse af, hvad der sker, når en flaske champagne tages op, og hvad de fandt.

En knaldende lyd opstår, når en flaske champagne fjernes, og proppen skydes ud over rummet. Der er normalt også en lille tågemission fra flasken bagefter, og nogle gange, selve champagnen kommer væltende ud. I denne nye indsats, forskerne ville vide mere om processen. At finde ud af, de løsnede et stort antal flasker ved forskellige temperaturer og optog handlingen med højhastighedskameraer.

Forskerne rapporterer, at i de allerførste millisekunder efter, at proppen er frigivet, gasfase CO ₂ , sammen med en lille mængde vand, udvider sig meget hurtigt til luften ved åbningen af ​​flasken - det er det, der giver den velkendte knaldende lyd og også det, der skubber proppen væk fra flasken. De fandt også ud af, at det pludselige trykfald inde i flaskehalsen tvinger temperaturen til at falde meget hurtigt. Dette resulterer i den pludselige kondensering af både CO ₂ og vand - skaber den velkendte tåge, der også kommer hældende ud af flasken.

Forskerne bemærker, at der var forskelle i afpropningsadfærd mellem flasker, der var blevet afkølet ved forskellige temperaturer (20° eller 30° C). Varmere flasker producerede højere tryk og dermed mere dramatiske handlinger under afpropningen - og større afkøling i nakken. Med de køligere flasker, gasserne frøs til krystaller, der var mindre end lysets bølgelængde - hvilket skabte den velkendte blå dis, der ofte ses, når man åbner en flaske. De varmere flasker, fordi de var under højere pres, skabt større krystaller, som skabte en grå-hvid tåge. De fandt ud af, at de højere tryk også førte til dannelsen af ​​"Mach-skiver" - synlige chokbølger - svarende i mange henseender til dem, der ses i jetfighters faner.

© 2019 Science X Network