趣闻 | 超音速:香槟开瓶瞬间堪比火箭启动?

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图片来源:www.62a.net

大家有过给自行车打气的经历吗?有注意到在来回抽拉打气筒给车胎充气的时候,打气筒会逐渐变热吗?

 

这是为什么呢?简单来说,气体压缩时压力升高,会导致温度的提升;相反,当气体释放,压力降低时温度也会随之降低。冰箱的工作原理便是如此:当利用压缩机进行压缩时,这种气态物质会转化为液体输入到分布在冰箱背面的外部管道中,同时释放出热量。这些液体在失去压强之后,开始气化,又重新变成了气体进入内部管道,并吸收周围的热量,从而降低冰箱内部温度。

 

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看到这里,有没有点怀疑,我是开错公众号了吗?这和香槟到底有什么关系

其实,在我们的日常生活中,有一种情景可以很好地体现这一原理,那就是:开香槟。在香槟开瓶的瞬间,会有白色“烟雾”从瓶口冒出,突然的压强降低,会使这些“烟雾”凝结成细小的水滴。

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兰斯大学的科学家们从各个角度研究了这一现象。其实在2017年他们就已经做过实验,打开约20摄氏度的香槟时,会迅速有一股蓝烟冒出,比8摄氏度打开时的反应要剧烈的多。实际上,当温度升高时,香槟瓶内的压力会随之升高,然而由于外部压力不变,开瓶的瞬间气体膨胀就会更加明显。酒塞拔出时,局部温度瞬间降低,以至于它冻结了空气中的二氧化碳,形成了一股蓝色的云。

 

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自那以后,研究人员进行了更为深入的研究,并于近期将研究结果公布:他们在30摄氏度的环境下将50多瓶香槟开瓶,并用超快相机(每秒钟可拍12000张照片,比人眼看到的多500倍)记录下了每一幕。
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随后,他们发现,在该温度下,香槟开瓶的瞬间气流冲出的速度可达到两马赫(*一马赫即一倍音速:马赫数小于1为亚音速,马赫数大于5左右为超高音速,1.2–5马赫之间为超音速),并且在酒塞底部会产生一个小的冲击波,称为马赫盘,从相机拍摄到的图像上我们可以很清楚的将其识别出来。研究人员说:“这和喷气式战斗机或火箭发动机喷射气体时的状态完全相同,只是香槟酒塞阻塞了后续一连串冲击波的产生。”

 

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看完这篇文章,大家下次开香槟的时候,会不会觉得自己手里像握了台火箭🚀?香槟的正确打开方式到底应该是怎样的呢?

 

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