EUR 70.61 USD 62.83
Курс валют на 19.07.2019
Наука

Американские физики назвали причины замерзания мыльных пузырей

Американские физики после проведения ряда экспериментов сумели определить причины и условия, необходимые для замерзания мыльных пузырей. Как оказалось, для этого процесса нужны два определенных сценария.

Результаты проведенного исследования были представлены на страницах издания Nature Communications. Как определили физики, так называемый «эффект снежного шара», который сопровождается кружением кристалликов льда на поверхности пузыря, возможен при тепловом эффекте Марангони. Также они начинают замерзать при температуре ниже 15 градусов. Для этого пузырю необходимо коснуться холодной поверхности, например, такой как снег. В таком случае на шаре появятся морозные узоры, как на стекле. При этом в течение буквально нескольких секунд пузырь замерзнет полностью. Если внутри ледяной сферы сохранится более теплый воздух, он попытается вырваться наружу и разрушить собственную поверхность. По этой причине выдувать пузыри предлагается не ртом, а при помощи кольца. При температуре -5, ожидать соприкосновения шара с поверхностью не нужно, он начнет замерзать и разрушаться непосредственно в воздухе. Данный феномен, получивший название «эффект снежного шара», был впервые исследован еще в 1949 году. Впрочем, тогда объяснить причину замерзания теоретически, ученые не удосужились.

В новых экспериментах физики изучили, как замерзают мыльные пузыри. В качестве жидкости для них использовался водно-глицериново-мыльный состав, способный замерзать при температуре -6,5 градусов Цельсия. В первой серии экспериментов температура поверхности и температура воздуха была в пределах 20 градусов мороза, что ниже показателей, необходимых для замерзания раствора. В остальных опытах температура подставки поддерживалась на той же границе, а окружающей среды - на уровне комнатной. Процессы замерзания были записаны на высокоскоростную камеру. В проведенных экспериментах мыльные пузыри вели себя по-разному. В первом случае на шаре вначале появлялись небольшие кристаллы, затем они разбегались по дорожке, а в течение нескольких секунд мыльный пузырь превращался в ледяной шар. На весь процесс требовалось не более одной минуты.

Во втором случае стенки пузыря вели себя совершенно иначе. Вначале в шаре возникали потоки жидкости, однако они вскоре стремительно затихали, а поднятые кристаллы начинали будто плавиться. Спустя 5 секунд в шаре возникало равновесие, а еще через две минуты начинался процесс предельной регенерации. Далее пленка начинала сдуваться и захлопывалась. Данный эффект физики объясняют законом Шарля.

Ученые заявляют, что в первые за несколько сотен лет, что люди выдувают такие водно-мыльные пузыри, провели столь подробное научное исследование и даже построили их так называемую «фазовую диаграмму».

Автор: Нина Лукашева
Читайте также
Добавление комментария
Последние новости