Miért levitál egy csepp teát a For Science című kávéjában
A hőmérséklet-különbség késleltetheti a hideg csepp keverését melegebb folyadékká. A jelenséget most magyarázták.
- Google +
- Nyomtatni
A hideg csepp nem keveredik azonnal forró folyadékkal. Néhány pillanatig a levegő párnájára függesztve marad a felszínen.
Cseppentsen egy csepp vizet egy pohár víz felületére ugyanazon a hőmérsékleten: a csepp azonnal összekeveredik a többi folyadékkal. De ugyanezt a műveletet hajtsa végre egy csepp hideg tejjel forró kávéban, és rájön, hogy eltarthat egy ideig, amíg a csepp összekeveredik. Michela Geri, az Egyesült Államok Massachusettsi Műszaki Intézetének munkatársai meg akarták érteni, hogy mikor következik be az koaleszcencia késése.
A koaleszcencia-retardáció jelenségét a 19. század óta tanulmányozzák, különösen Osborne Reynolds és John Rayleigh angol fizikusok. Megfigyelték, hogy a tócsa vagy a tó felszínét eltaláló esőcseppek olyan cseppeket vetítenek előre, amelyek néhány percig a folyadék felületén maradhatnak, mielőtt megolvadnának. Azóta a fizikusok megértették, hogy a koaleszcenciát késlelteti a légpárna jelenléte a csepp és a többi folyadék között. Súlya szerint a csepp kiszorítja a levegőt, majd keveredhet. De sok olyan paraméter befolyásolhatja a levegő kiürítésének sebességét, mint például a folyadékok felületi feszültsége, összetétele stb. Úgy gondolták, hogy ez egy hőmérséklet-különbség eredménye is lehet, de ennek a folyamatnak a részleteit még nem értették teljesen.
Michela Geri és kollégái ugyanolyan összetételű, de eltérő hőmérsékletű folyadék és csepp esetét tanulmányozták. Különböző viszkozitású szilikonolajokat használtak (a víz viszkozitásától az 500-szorosig). Az olajfürdőt melegítjük, miközben a hideg csepp fecskendővel lerakódik a felületére. Nagy sebességű kamerával a kutatók megmérték a csepp lerakódása és a folyadékkal való koaleszcenciája közötti időt.