Niezwykłe właściwości zwykłych płynów - okiem naukowców

2014-12-27, 15:34  Polska Agencja Prasowa
Świąteczno-noworoczny czas to dobra okazja do kontemplacji zjawisk fizycznych związanych z zachowaniem płynów. Fot. freeimages.com

Świąteczno-noworoczny czas to dobra okazja do kontemplacji zjawisk fizycznych związanych z zachowaniem płynów. Fot. freeimages.com

Świąteczno-noworoczny czas to dobra okazja do kontemplacji zjawisk fizycznych związanych z zachowaniem płynów. Naukowcy od lat z uwagą przyglądają się np. herbacie, kawie czy piwu i z tych obserwacji wysnuwają interesujące wnioski.

Nieznane kryje się nawet w zwykłej herbacie. Sam Albert Einstein poświęcił akapit opublikowanego przez Naturwissenschaften artykułu z roku 1926 zjawisku zachodzącemu podczas mieszania herbaty - "paradoksowi fusów". Wydawałoby się, że siła odśrodkowa powinna zepchnąć fusy w kierunku ścianek szklanki bądź filiżanki, tymczasem gromadzą się one pośrodku. Jak wyjaśnił Einstein, tarcie cieczy o ścianki hamuje jej ruch. Im mniejsza prędkość, tym mniejsza również siła odśrodkowa i ciśnienie. Herbata najwolniej porusza się w miejscu połączenia ścianek z dnem, a najszybciej - pośrodku, z dala od dna. Ciecz opada tuż przy ściankach naczynia, a unosi się w jego centrum, co sprawia, że fusy unoszą się nad środkiem dna.

Podobne zjawiska towarzyszą zmianie koryta rzek poprzez tworzenie się zakoli, wykorzystano je również niedawno do oddzielania krwinek od osocza.

Także kawie poświęcono niejedną pracę naukową. Rouslan Krechetnikov i Hans Mayer z University of California w Santa Barbara (USA) na łamach "Science" wyjaśnili, jak nie wylać kawy idąc z kubkiem lub filiżanką (do rozlania dochodzi zwykle pomiędzy siódmym a dziesiątym krokiem). Wyniki nie wydają się odkrywcze - by oscylacje kawy nie osiągnęły niebezpiecznego poziomu, trzeba mniej nalewać, iść wolniej bez gwałtownego przyspieszania i patrzeć na kubek. Praktycznym rozwiązaniem okazały się kubki z pokrywką.

Aby kawa był gorąca, w prestiżowym niemieckim Instytucie Fraunhofera powstał kubek bardzo wyrafinowany. Dzięki w podwójnym ceramicznym ściankom, w których znajduje się aluminiowy szkielet oraz podobna do wosku substancją zmiennofazowa (krzepnąca w niższej, a upłynniająca się wyższej temperaturze) kawa nalana do kubka przez 20-30 minut utrzymuje temperaturę na poziomie 58 stopni Celsjusza.

Szczególnie interesującym dla fizyka płynem jest piwo. Wielu ekspertów uważa, że ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia, aby uzyskać jęczmień na chleb i piwo, co doprowadziło do rozwoju miast i całej cywilizacji.

Gdy otwieramy butelkę piwa, powietrze w butelce nagle się rozpręża, co powoduje kondensację zawartej w niej pary wodnej w postaci maleńkiej chmurki.

Smak piwa najlepiej chronią butelki z brązowego szkła, gorzej sprawdzają się zielone, najgorzej - przezroczyste. To dlatego, że światło niebieskiej (zatrzymywane najskuteczniej przez brązowe szkło) ma większą energię od zielonego czy czerwonego i doprowadza do rozkładu cząsteczek pochodzących z chmielu decydujących o smaku. Znawcy nazywają to "efektem skunksa".

Kształt szklanki czy kufla może utrudniać właściwą ocenę objętości płynu, ale wpływa też na smak. Trzymana w dłoni szklanka z cienkiego szkła szybko się nagrzewa i pogarsza smak. Natomiast grube szkło i uchwyt typowego kufla zapobiegają szybkiemu nagrzaniu. Ciemne piwa lepiej smakują w temperaturze pokojowej - dobrze jest użyć łatwiej nagrzewających się szklanek.

Patrząc pod światło, można ocenić kolor i przezroczystość płynu. Choć piwo jest żółte czy bursztynowe, piana jest biała. Ta białość jest efektem rozpraszania światła na tysiącach pęcherzyków. Ich ścianki są za cienkie, by zabarwić światło. Tylko niektóre ciemne piwa mają pianę kremową.

Naukowcy z Hiszpanii i Australii dowiedli, że jakość piwnej pianki zależy od białek jęczmienia i drożdży, które zostały użyte do produkcji trunku, a dokładnie od genu CFG1.

Piana na piwie zapobiega jego pogarszającemu smak utlenianiu. Jeden z czeskich sposobów serwowania piwa - tak zwane "mliko" - polega na wypełnieniu kufla...samą pianą. Takie piwo trzeba pić tuż po nalaniu, aby nie opadło i nie straciło smaku.

Kontemplując piankę, Alban Sauret i jego koledzy Princeton University (USA) zaobserwowali, że piwo rzadko wylewa się ze szklanek czy kufli, jeśli nie jest nalane po brzegi. Jak wykazały dokładne badania, warstwa piany o grubości 3 milimetrów w dużym stopniu zabezpiecza płyn przed wylaniem, natomiast trzycentymetrowa pianka dzięki tarciu tłumi niemal całkowicie ruchy cieczy - zarówno piwa, jak i cafe latte.

Znanym barowym trikiem jest uderzenie w szyjkę butelki z piwem (na przykład denkiem drugiej butelki), co powoduje gwałtowne uwalnianie się piany w postaci fontanny. Posługując się hydrofonami i superszybką kamerą filmową naukowcy z Hiszpanii i Francji - Javier Rodriguez-Rodriguez, Almudenę Casado-Chacon i Daniel Fuster - wykazali, że przez piwo przebiega wówczas fala podwyższonego ciśnienia, która odbija się to od denka, to od powierzchni płynu, powodując lawinowe powstawanie pęcherzyków. Kolejne fale rozbijają większe pęcherzyki na mniejsze, które rosną i znów się rozpadają, a trzymający butelkę zostaje zalany pianą. Zjawisko to ma wiele wspólnego z wybuchami wulkanów.

Paweł Wernicki(PAP)

Nauka i technologie

Seniorzy zakładają gogle i wchodzą do wirtualnego świata. Tak trenują mózg

Seniorzy zakładają gogle i wchodzą do wirtualnego świata. Tak trenują mózg!

2021-12-29, 13:31
Młodzi wynalazcy rozpoczynają swoją przygodę z nauką na Konkursie Explory [zdjęcia]

Młodzi wynalazcy rozpoczynają swoją przygodę z nauką na Konkursie Explory [zdjęcia]

2021-12-10, 17:20
Polska w piątce największych producentów opakowań w UE

Polska w piątce największych producentów opakowań w UE

2021-11-23, 15:34
Polskie firmy strategicznymi partnerami Omanu w programie kosmicznym

Polskie firmy strategicznymi partnerami Omanu w programie kosmicznym

2021-11-01, 17:34
Badania: nawet osoby w pełni zaszczepione mogą zarażać domowników koronawirusem

Badania: nawet osoby w pełni zaszczepione mogą zarażać domowników koronawirusem

2021-10-30, 10:02
Sejm znowelizował ustawę o elektromobilności. Co się zmieni

Sejm znowelizował ustawę o elektromobilności. Co się zmieni?

2021-10-29, 19:34
Drony na targach i podczas konferencji. Uczestnicy to pasjonaci z całego świata

Drony na targach i podczas konferencji. Uczestnicy to pasjonaci z całego świata

2021-10-28, 13:58
POLSA zawarła porozumienie z NASA dotyczące eksploracji m.in. Księżyca i Marsa

POLSA zawarła porozumienie z NASA dotyczące eksploracji m.in. Księżyca i Marsa

2021-10-26, 20:36
Czy mamy świadomość, że nasze dane są wykorzystywane w sieci Przeczytaj raport

Czy mamy świadomość, że nasze dane są wykorzystywane w sieci? Przeczytaj raport

2021-10-18, 09:45
Nobel z medycyny 2021. Za odkrycie receptorów dotyku oraz ciepła i zimna

Nobel z medycyny 2021. Za odkrycie receptorów dotyku oraz ciepła i zimna

2021-10-04, 12:08
Ważne: nasze strony wykorzystują pliki cookies.

Używamy informacji zapisanych za pomocą cookies i podobnych technologii m.in. w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszych serwisów do indywidualnych potrzeb użytkowników. Mogą też stosować je współpracujący z nami reklamodawcy, firmy badawcze oraz dostawcy aplikacji multimedialnych. W programie służącym do obsługi internetu można zmienić ustawienia dotyczące cookies. Korzystanie z naszych serwisów internetowych bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zapisane w pamięci urządzenia. Więcej informacji można znaleźć w naszej Polityce prywatności

Zamieszczone na stronach internetowych www.radiopik.pl materiały sygnowane skrótem „PAP” stanowią element Serwisów Informacyjnych PAP, będących bazą danych, których producentem i wydawcą jest Polska Agencja Prasowa S.A. z siedzibą w Warszawie. Chronione są one przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych. Powyższe materiały wykorzystywane są przez Polskie Radio Regionalną Rozgłośnię w Bydgoszczy „Polskie Radio Pomorza i Kujaw” S.A. na podstawie stosownej umowy licencyjnej. Jakiekolwiek wykorzystywanie przedmiotowych materiałów przez użytkowników Portalu, poza przewidzianymi przez przepisy prawa wyjątkami, w szczególności dozwolonym użytkiem osobistym, jest zabronione. PAP S.A. zastrzega, iż dalsze rozpowszechnianie materiałów, o których mowa w art. 25 ust. 1 pkt. b) ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych, jest zabronione.

Rozumiem i wchodzę na stronę