Có thể bạn không biết: Bật nắp sâm panh cũng không khác gì phóng một quả tên lửa

Các nhà khoa học từ Pháp và Ấn Độ đã sử dụng hệ thống mô phỏng máy tính để tiết lộ những gì xảy ra trong một vài micro giây, khi mở nắp một chai sâm panh. Họ phát hiện ra rằng trong phần nghìn giây đầu tiên sau khi nút chai bật ra, khí phun ra tạo thành các dạng sóng xung kích khác nhau - thậm chí đạt được tốc độ siêu thanh - trước khi bọt lắng xuống và thấm vào trong chất lỏng.

“Chúng tôi đã làm sáng tỏ các mô hình dòng chảy bất ngờ và tuyệt đẹp ẩn ngay dưới mũi của chúng ta, mỗi khi một chai sâm panh sủi bọt được mở ra", đồng tác giả báo cáo Gérard Liger-Belair của Đại học Reims Champagne-Ardenne cho biết. "Ai có thể tưởng tượng được những hiện tượng phức tạp và tính thẩm mỹ ẩn lại đằng sau một tình huống phổ biến mà bất kỳ ai trong chúng ta cũng phải trải qua?"

Có thể bạn không biết: Bật nắp sâm panh cũng không khác gì phóng một quả tên lửa
 Sự sủi bọt của sâm panh phát sinh từ sự hình thành các bong bóng trên thành thủy tinh của chai.

Liger-Belair đã nghiên cứu các hiện tượng vật lý của rượu sâm banh trong nhiều năm và là tác giả của cuốn sách Uncorked: The Science of Champagne. Ông đã thu thập được nhiều hiểu biết sâu sắc về vật lý cơ bản thông qua việc mở sâm panh, chỉ bằng cách chụp cắt lớp laze, chụp ảnh hồng ngoại, chụp ảnh video tốc độ cao và các mô hình toán học, cùng các phương pháp khác.

Loading...

Theo Liger-Belair, sự sủi bọt của sâm panh phát sinh từ sự hình thành các bong bóng trên thành thủy tinh của chai. Một khi chúng tách ra khỏi vị trí tạo mầm của chúng, các bong bóng sẽ phát triển khi chúng nổi lên bề mặt chất lỏng, vỡ ra và xẹp xuống. Phản ứng này thường xảy ra trong vài mili giây và âm thanh tanh tách đặc biệt được phát ra khi bong bóng vỡ. Và sau khi các bong bóng trong rượu sâm panh vỡ ra, chúng tạo ra các giọt nhỏ giải phóng các hợp chất thơm, được cho là làm tăng hương vị của rượu.

Ngoài ra, kích thước của bong bóng cũng đóng một vai trò quan trọng trong một ly sâm panh. Các bong bóng lớn hơn, có kích thước bề mặt xấp xỉ 1,7 mm, giúp tăng cường giải phóng các giọt bắn vào không khí. Và chúng cũng tạo ra âm thanh cộng hưởng ở các tần số cụ thể, tùy thuộc vào kích thước. Vì vậy, bạn có thể "nghe thấy" sự phân bố kích thước của bong bóng khi chúng nổi lên trên bề mặt trong một ly sâm panh.

Có thể bạn không biết: Bật nắp sâm panh cũng không khác gì phóng một quả tên lửa
Chuỗi thời gian hiển thị chi tiết việc một nút chai được trục xuất khỏi cổ chai rượu sâm banh được lưu trữ ở 20 độ C, hình ảnh được chụp thông qua camera tốc độ cao.

Rượu sâm panh thường được làm từ nho hái vào đầu mùa, thời điểm trái cây có ít đường hơn và nồng độ axit cao hơn. Nho được ép và đóng kín trong các thùng chứa để lên men, giống như bất kỳ loại rượu vang nào khác. CO2 được tạo ra trong quá trình lên men, nhưng nó được cho thoát ra ngoài vì những gì người ta muốn ở giai đoạn này là một loại rượu cơ bản. Sau đó, có một quá trình lên men thứ hai, tuy nhiên ở lần này, CO2 bị giữ lại trong chai, hòa tan vào rượu.

Việc tạo ra sự cân bằng phù hợp lúc này là rất quan trọng. Bạn cần áp suất khoảng 6 atm và 18 gam đường, chỉ với 0,3 gam men. Nếu ít hơn, rượu sâm panh thu được sẽ quá "non", còn nếu quá nhiều, áp suất sẽ làm nổ chai rượu. Bạn cũng cần nhiệt độ thích hợp, vì điều này sẽ ảnh hưởng đến áp suất bên trong bình. Khí CO2 áp suất cao đó cuối cùng sẽ được giải phóng khi nút chai được bật ra, giải phóng một luồng khí có lẫn hơi nước thoát ra khỏi nút cổ chai và bay vào không khí xung quanh.

Các thử nghiệm trước đây của Liger-Belair và đồng nghiệp đã sử dụng máy chụp hình ảnh tốc độ cao để chứng minh rằng các sóng xung kích hình thành khi một nút chai rượu sâm banh được bật ra. Với nghiên cứu hiện tại, "chúng tôi muốn mô tả rõ hơn về hiện tượng bất ngờ của dòng khí ở vận tốc siêu âm, xảy ra trong quá trình mở chai rượu sâm panh", đồng tác giả Robert Georges của Đại học Rennes 1 cho biết. Các nhà nghiên cứu nói rằng có thể coi chai sâm panh điển hình như một phòng thí nghiệm thu nhỏ.

Có thể bạn không biết: Bật nắp sâm panh cũng không khác gì phóng một quả tên lửa

Và dựa trên những mô phỏng đó, nhóm nghiên cứu đã xác định được ba giai đoạn riêng biệt. Ban đầu, khi mới mở nắp chai, hỗn hợp khí bị nút chai chặn một phần, do đó sự phóng ra không thể đạt tốc độ âm thanh. Khi nút chai nhả ra, luồng khí sau đó có thể thoát ra, hướng tâm và đạt tốc độ siêu âm, tạo thành một chuỗi các sóng xung kích để cân bằng áp suất của nó.

Những sóng xung kích này sau đó kết hợp với nhau để tạo thành những hình mẫu được gọi là kim cương xung kích (hay còn gọi là kim cương lực đẩy, hoặc kim cương Mach theo tên Ernst Mach, người đầu tiên mô tả chúng). Và đây cũng là điều thường được quan sát thấy trong ống xả tên lửa. Cuối cùng, luồng khí sẽ phun chậm lại với tốc độ cận âm, khi áp suất giảm xuống quá thấp để duy trì tỷ lệ áp suất cần thiết giữa nút cổ chai và mép nút chai.

Theo các nhà khoa học, nghiên cứu trên có ảnh hưởng đến một loạt các ứng dụng liên quan đến dòng chảy siêu thanh, bao gồm tên lửa đạn đạo, tuabin gió, phương tiện di chuyển dưới nước và cả bệ phóng tên lửa.

“Mặt đất bên dưới bệ phóng khi tên lửa bay lên trong không khí sẽ đóng vai trò của nút chai sâm panh, nơi mà trên đó các luồng khí được phóng ra sẽ tác động vào", các tác giả cho biết. "Tương tự như vậy, khí cháy phụt ra từ nòng súng sẽ tạo ra luồng khí với tốc độ siêu thanh lên viên đạn. Có thể nói, các vấn đề liên quan đến các hiện tượng vật lý giống nhau và chúng có thể được xử lý bằng cùng một cách tiếp cận tương tự nhau".

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Sáng kiến tạo ra điện từ thang máy trong các tòa nhà cao tầng

Sáng kiến tạo ra điện từ thang máy trong các tòa nhà cao tầng

Hệ thống sẽ tận dụng thời gian không có người sử dụng của thang máy để tạo ra điện.

Đăng ngày: 10/06/2022
Các cấu trúc nano cổ đại được tìm thấy ở vùng núi của Nga đặt ra nghi vấn về trình độ phát triển của nhân loại

Các cấu trúc nano cổ đại được tìm thấy ở vùng núi của Nga đặt ra nghi vấn về trình độ phát triển của nhân loại

Một thứ tinh vi và phức tạp như công nghệ nano sẽ không thể được phát triển nếu không có cấu trúc của nguyên tử và kính hiển vi làm tiền đề.

Đăng ngày: 09/06/2022
Sự thật kỳ thú: Đại học Oxford tồn tại lâu đời hơn cả nền văn minh Aztec

Sự thật kỳ thú: Đại học Oxford tồn tại lâu đời hơn cả nền văn minh Aztec

Bạn có biết trường đại học Oxford có tuổi đời còn lâu hơn cả nền văn minh cổ đại bí ẩn Aztec hơn 200 năm?

Đăng ngày: 09/06/2022
Người Inca

Người Inca "chăm" nạn nhân hiến tế đặc biệt thế nào?

Giống nhiều nền văn minh cổ xưa, người Inca thực hiện các nghi lễ hiến tế con người. Những đứa trẻ được chọn làm vật tế thần có chế độ ăn uống đặc biệt.

Đăng ngày: 09/06/2022
Chuyện về hồ nước trong xanh không đáy ở Trung Quốc: Chuyên gia lặn xuống mới phát hiện chân tướng

Chuyện về hồ nước trong xanh không đáy ở Trung Quốc: Chuyên gia lặn xuống mới phát hiện chân tướng

Sau khi lặn đến độ sâu khoảng 90 mét, các thợ lặn phát hiện một bóng đen lớn đang bơi trong góc đá.

Đăng ngày: 08/06/2022
Có gì trong ngôi làng ở Việt Nam được ví như Khải Hoàn Môn Paris vì quy hoạch đẹp?

Có gì trong ngôi làng ở Việt Nam được ví như Khải Hoàn Môn Paris vì quy hoạch đẹp?

Những địa điểm du lịch ở Bảo Lộc luôn mang đến sự thu hút đặc biệt dành cho các bạn thích check-in. Nơi đây luôn mang một màu sắc nguyên sơ, trong trẻo nhưng không kém phần hấp dẫn.

Đăng ngày: 08/06/2022
Người lùn được trọng dụng thời Ai Cập cổ đại

Người lùn được trọng dụng thời Ai Cập cổ đại

Ở Ai Cập cổ đại, người lùn được tôn trọng, có cuộc sống cao sang. Đôi khi, họ còn trở thành những nhân vật có quyền lực trong xã hội.

Đăng ngày: 08/06/2022
Tiêu điểm
Khoa Học News