Praskání shluků bublin

3. červenec 2013 | 06.01 |

Bubliny jsou plynná tělesa obklopená kapalinou. Své důležité místo mají bubliny při výrobě nápojů, kde jsou součástí pěny (pivo, cappucino), pochutin (zpěněná smetana vytváří šlehačku, zpěněný vaječný bílek vytváří cukrářský sníh) nebo saponátů a mýdla. Bubliny jsou součástí perlivých nápojů sycených oxidem uhličitým. Ale nejkrásnější bubliny jsou stejně ty, které vyrábíme bublifukem.  A také je nám líto, když taková velká bublina praskne.  Vědci z  University of California v Berkeley se zabývaly tím, jak bubliny praskají.

Při tvorbě bubliny využíváme povrchové napětí kapaliny. Proudem vzduchu se slabá membrána z vhodné kapaliny  začne deformovat. Přitom se natahuje a vytváří zpočátku protáhlý tvar. Kapalina se snaží zaujmout minimální povrchovou energii. Tomu odpovídá povrch koule. Jak bublina narůstá, působí na ni stále větší tlak vzduchu proudícího okolo otvoru, což má za následek její odtrhnutí a vytváření kulatého tvaru.

Příčinou prasknutí bubliny je oslabování jejich stěn. Tíhová síla působící na kapalinu v tenké membráně ji přinutí odtékat do spodní části. Horní a boční stěny jsou podstatně zeslabeny a prasknou. Prasknutí bubliny může být rovněž způsobeno narušením její stěny okolním prostředím či dotýkajícím se předmětem, který změní povrchového napětí kapaliny.

Vědci James A. Sethian a Robert I. Saye vytvářeli celé shluky bublin, které sledovali na zpomaleném videu, jak praskají. Postupně matematicky popsali po sobě jdoucí etapy praskání shluků pěnových bublin. Při praskání bublin se odehrává celá řada fyzikálních a chemických procesů. Nejprve dochází k přeskupování jednotlivých bublin, které často destabilizují okolní bubliny, pak dojde k odtoku přebytečné kapaliny z bublin a nakonec bublina praskne.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře