Espulsione della goccia. Credito:Università di Siviglia / Shutterstock
Tutti i liquidi contengono sempre gas in maggiore o minore concentrazione a seconda della pressione e della temperatura a cui sono sottoposti. Questi gas finiscono quasi sempre come bolle più o meno piccole sulla superficie del liquido. Quando queste bolle esplodono, specie se microscopiche, minuscole gocce vengono espulse a grande velocità, e le gocce percorrono quasi istantaneamente distanze notevoli dalla superficie del liquido da cui provengono.
Un nuovo studio spiega i fenomeni quotidiani come ciò che realmente causa nuvole e pioggia, ciò che conferisce agli spumanti il loro caratteristico aroma, e perché i pneumatici generano così tanto fumo quando bruciano. L'insegnante dell'Università di Siviglia Alfonso Gañán ha sviluppato un modello particolarmente esatto per mostrare l'origine di tutti questi fenomeni da un meccanismo microscopico universale che si verifica sulla superficie dei liquidi indipendentemente dall'evaporazione. I suoi risultati sono stati pubblicati in Lettere di revisione fisica .
Liquido, soprattutto quando è in continuo movimento, contiene sempre gas in maggiore o minore concentrazione, a seconda della pressione e della temperatura a cui è sottoposto. Questi gas finiscono quasi sempre come piccole bolle sulla superficie del liquido. Quando queste bolle esplodono, specie se microscopiche, minuscole gocce vengono espulse a grande velocità, e queste goccie percorrono quasi istantaneamente distanze notevoli dalla superficie del liquido da cui provengono.
Queste microscopiche gocce generano sulla superficie del mare i semi delle nuvole (microscopici granelli di sale che formano i nuclei di condensazione delle gocce delle nuvole), oppure possono formare fumo su liquidi in fiamme.
La dimensione di queste "gocce fantasma" e la loro velocità sono i fattori principali che il modello spiega e determina con precisione, prevedere i risultati di centinaia di esperimenti esaustivi condotti dall'inizio del XX secolo fino ai giorni nostri. In accordo con questo modello, in funzione delle proprietà di un determinato liquido, esiste una dimensione critica della bolla di gas che determina una singolarità notevole:la goccia espulsa diventa incredibilmente piccola, mentre la sua velocità aumenta senza limiti man mano che la dimensione della bolla si restringe e si avvicina a questo limite. Al di sotto di questo limite, non vengono espulse gocce. Nello specifico, quando questa dimensione è abbastanza piccola (come nel caso di bollicine nell'acqua), il nuovo modello mostra che le micro-gocce "fantasma" possono raggiungere velocità supersoniche e raggiungere altezze davvero significative.