Защо капка мляко левитира в кафето ви за наука
Температурната разлика може да забави смесването на студена капка в по-топла течност. Феноменът току-що е обяснен.
- Google +
- За печат
Студената капка не се смесва незабавно с гореща течност. Тя остава няколко минути на повърхността, окачена на въздушна възглавница.
Капнете капка вода върху повърхността на чаша вода със същата температура: капката веднага се смесва с останалата течност. Но извършете същата операция с капка студено мляко в горещо кафе и ще откриете, че може да отнеме известно време, докато капката се смеси. Микела Гери от Масачузетския технологичен институт, САЩ, и нейните колеги искаха да разберат кога настъпва това забавяне на сливането.
Феноменът на забавяне на коалесценцията се изучава от 19-ти век, по-специално от английските физици Озбърн Рейнолдс и Джон Рейли. Те бяха забелязали, че дъждовните капки, удрящи повърхността на локва или езеро, излъчват капчици, които могат да останат на повърхността на течността няколко минути, преди да се стопят. Оттогава физиците разбират, че коалесценцията се забавя от наличието на въздушна възглавница между капката и останалата част от течността. По теглото си капката изхвърля въздуха и след това може да се смеси. Но има много параметри, които могат да повлияят на скоростта на отвеждане на въздуха, като повърхностното напрежение на течностите, техния състав и т.н. Смяташе се, че това също може да е резултат от температурна разлика, но детайлите на този процес все още не бяха напълно разбрани.
Микела Гери и нейните колеги са изследвали случая на течност и капка със същия състав, но различни температури. Те използваха силиконови масла с различен вискозитет (вариращи от вискозитета на водата до 500 пъти по-висок). Маслената баня се загрява, докато студената капка се отлага върху повърхността й със спринцовка. С помощта на високоскоростна камера изследователите измерват времето между отлагането на капката и нейното сливане с течността.