Formazione di un disco di Mach durante la stappatura del tappo dello champagne. Credito:Equipe Effervescence/ CNRS/ Université de Reims
Un trio di ricercatori dell'Università di Reims Champagne-Ardenne e dell'Università di Rennes ha scoperto che quando si stappa una bottiglia di champagne, il CO 2 e l'acqua che viene rilasciata crea CO . supersonica sottoespansa 2 getti gelidi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , Gérard Liger-Belair, Daniel Cordier e Robert Georges descrivono il loro studio su cosa succede quando si stappa una bottiglia di champagne, e cosa hanno trovato.
Si sente uno schiocco quando una bottiglia di champagne viene stappata e il tappo viene sparato dall'altra parte della stanza. Di solito c'è anche una piccola emissione di nebbia dalla bottiglia in seguito, e qualche volta, lo champagne stesso viene versato fuori. In questo nuovo sforzo, i ricercatori volevano saperne di più sul processo. Per scoprirlo, hanno stappato un gran numero di bottiglie a diverse temperature e hanno registrato l'azione con telecamere ad alta velocità.
I ricercatori riferiscono che nei primissimi millisecondi dopo il rilascio del tappo, CO . in fase gassosa 2 , insieme a una piccola quantità d'acqua, si espande molto rapidamente nell'aria alla bocca della bottiglia:questo è ciò che produce il familiare suono di schiocco e anche ciò che allontana il tappo dalla bottiglia. Hanno anche scoperto che l'improvviso calo di pressione all'interno del collo della bottiglia costringe la temperatura a scendere molto rapidamente. Ciò provoca l'improvvisa condensazione sia della CO 2 e acqua, creando la nebbia familiare che fuoriesce anche dalla bottiglia.
I ricercatori notano che c'erano differenze nel comportamento di stappatura tra bottiglie che erano state raffreddate a temperature diverse (20° o 30° C). Le bottiglie più calde hanno prodotto pressioni più elevate e quindi azioni più drammatiche durante la stappatura e un maggiore raffreddamento nel collo. Con le bottiglie più fresche, i gas si sono congelati in cristalli più piccoli della lunghezza d'onda della luce, creando la familiare foschia blu che si vede spesso quando si apre una bottiglia. Le bottiglie più calde, perché erano sotto pressione, creò cristalli più grandi, che ha creato una nebbia bianco-grigia. Hanno scoperto che le pressioni più elevate hanno anche portato alla formazione di "dischi Mach" - onde d'urto visibili - simili per molti aspetti a quelle viste nei pennacchi dei caccia a reazione.
Prove per la formazione di dischi Mach negli scarichi supersonici di un McDonnell F-15E Strike Eagle. Credito:US Air Force/Senior Airman Matthew Bruch
Disco Mach durante la stappatura dello champagne a 20°C. Credito:Equipe Effervescence/ CNRS/ Université de Reims
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