Champagner ist eines der beliebtesten alkoholischen Getränke der Welt. Unter seinem glatten Furnier verbergen sich jedoch einige faszinierende und möglicherweise tödliche Geheimnisse.
Es passiert auch, ein oder zwei Dinge mit zu teilen Raketen !
Was bringt Champagner zum Platzen?
Der Grund, warum Champagner-Pops tatsächlich für einige sind faszinierende wissenschaftliche Gründe . Es geht um hohe Geschwindigkeiten, einen riesigen Druckabfall und oszillierendes Gas.
Champagner enthält in Flaschen viel gelöstes Kohlendioxid. Dieses gelöste Gas erzeugt Innendrücke in der Flasche, die je nach der Temperatur, in der der Champagner gelagert wurde, variieren.
"In Ruhe" reicht der Aufwärtsdruck des gelösten Kohlendioxidgases nicht aus, um die Reibungskraft zwischen Korken und Flasche sowie eventuell vorhandenem Korknetz zu überwinden.
Wenn Sie anfangen, den Korken herauszudrehen, wird diese Reibungskraft von statischer Reibung in kinetische Reibung umgewandelt. Die kinetischen Reibungswerte sind niedrig genug, damit der Innendruck sie überwinden kann.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Korken aus der Flasche beschleunigt und kann, wenn er sich selbst überlassen bleibt, herausschießen. Dies kann auch sehr schnell sein.
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Wie schnell kommen Korken aus einer Champagnerflasche?
Einige Heimversuche haben gezeigt, dass Korken aus einer Flasche geschossen werden können, die über 12 Meter pro Sekunde . Aber für etwas mehr wissenschaftliche Genauigkeit suchen Sie nicht weiter als die Arbeit von Friedrich Balck an der Technische Universität Clausethal im Nordwesten Deutschlands.
Nach heftigem Schütteln einer Flasche Sekt mit einem aufgezeichneten Druck von 2,5 bar er konnte den Korken um 4 ausstoßen 0 Kilometer pro Stunde oder 11 Meter pro Sekunde.
Nicht zu schäbig.
Wie hoch ist der Druck in einer Champagnerflasche?
Wie bereits erwähnt, wird der Druck in einer Champagnerflasche durch gelöstes Kohlendioxid in der Flüssigkeit verursacht. Diese Gasansammlung ist das Ergebnis einer Sekundärfermentation im Getränk, technisch bezeichnet. en triage .
Während dieses Vorgangs werden jeder Flasche Rohrzucker und mehr Hefe zugesetzt. Rohrzucker und Hefe produzieren Alkohol und auch Kohlendioxid als Nebenprodukte.
Dies ist auch der Grund dafür Champagnerkorken sind im Vergleich zu anderen Weinflaschenkorken so dick.
Einige Untersuchungen haben gezeigt, dass der Druck zwischen zwei liegen kann. 4 und 6 Atmosphären oder 0,41 n / mm 2 zu 0,62 n / mm 2 .
"Die Quellen, denen ich begegnete, reichten vom Champagnerdruck von 4 bis 6 Atmosphären oder in Laienbegriffen, normalerweise dazwischen 60 bis 90 Pfund pro Quadratzoll .
Laut USA Today ist ein Druck dieser Größenordnung nur bei Doppeldeckerbusreifen und Champagner zu beobachten. Aus diesem Grund sollten Sie niemals eine Champagnerflasche auf jemanden richten, es sei denn, Sie möchten ihn wirklich verletzen. "- Das Physik-Factbook .
Was haben knallende Champagnerflaschen und Raketen gemeinsam?
Also, ohne weiteres, hier sind einige Gründe, warum Champagner und Raketen ähnlich sind. Diese Liste ist alles andere als vollständig und in keiner bestimmten Reihenfolge.
1. Sowohl Raketen als auch knallender Champagner produzieren Mach-Scheiben
Erstaunlicherweise hat eine genaue Untersuchung des Knallens von Champagner einige bemerkenswerte Ähnlichkeiten mit Überschall-Jet-Streams gezeigt - wie bei Raketen zu sehen.
Forscher haben kürzlich einen Artikel in veröffentlicht Fortschritte in der Wissenschaft das zeigte sehr deutliche Hinweise auf die Bildung von Mach-Scheiben ähnlich wie bei Raketenfahnen. Die Fahnen wurden im Strahl des gefrierenden CO gesehen 2 genau an dem Punkt, an dem die Flasche zum ersten Mal geöffnet wird.
Um die besten Ergebnisse zu erzielen, mussten die Flaschen in der Studie gelagert werden. 20 Grad Celsius Der Kohlendioxidstrahl, der während des Knallens ausgestoßen wurde, wurde aufgezeichnet, als er war -90 Grad Celsius.
'Die Bedingungen, die zur Erzeugung solcher Stoßwellen erforderlich sind, sind drastisch, aber in der ersten Millisekunde nach dem Knallen des Korkens sind alle Bedingungen erfüllt', Studienleitung Gérard Liger-Belair sagte Decanter.com.
"Die Geschwindigkeit der aus dem Engpass ausgestoßenen Gase erreicht fast Mach 2 , doppelte Schallgeschwindigkeit. "
Erstaunlich, aber es muss beachtet werden, dass das Experiment nur an dazwischen gelagerten Flaschen durchgeführt wurde 20 und 30 Grad Celsius für 7 2 Stunden vor dem Filmen. Dies liegt weit über der idealen Serviertemperatur.
2. Sowohl Raketen als auch knallender Champagner setzen CO frei 2
Wie wir bereits gesehen haben, erhält Champagner seine explosive Kraft durch gelöstes Kohlendioxid. Wenn der Korken geknallt wird, wird eine große Menge dieses Kohlendioxids in einem explosiven und entzückenden Knall freigesetzt.
Einige Raketen erzeugen jedoch auch Kohlendioxid, wenn sie in den Himmel gelangen. Diese Emissionen sind jedoch im Vergleich zu anderen Transportmitteln vernachlässigbar.
„Das Raketengeschäft könnte um den Faktor wachsen 1.000 und die Kohlendioxid- und Wasserdampfemissionen wären im Vergleich zu anderen industriellen Quellen immer noch gering “, sagte Martin Ross, leitender Projektingenieur bei der Aerospace Corporation, der die Auswirkungen von Raketen auf die Atmosphäre untersucht. The Verge in einem Interview.
3. Raketen- und Champagnererfahrung Rayleigh-Streuung
Rayleigh-Streuung, benannt nach seinem Entdecker, dem britischen Physiker Lord John Rayleigh, ist hauptsächlich elastische Streuung von Licht oder anderer EM-Strahlung, ohne die Wellenlänge durch winzige Partikel oder andere Medien zu verändern.
Dieser Effekt verleiht dem Himmel seine blaue Färbung, da blaues Licht effizienter gestreut wird als andere Wellenlängen wie Rot. Rayleigh-Streuung gibt den Emissionen einer knallenden Champagnerflasche einen blauen Farbton.
Bei Champagner wird dies verursacht durch vorübergehendes heterogenes Einfrieren von Gasphasen-CO 2 auf Eiswasserclustern, wenn es den Engpass verlässt.
Rayleigh-Streuung ist auch ein nützliches Werkzeug für Raketenwissenschaftler.
Verschiedene Methoden wurden entwickelt, um die Gasdichtetemperatur von Raketenabgasfahnen zu verstehen. Mithilfe eines Fabry-Perot-Interferometers und Argonionenlasern können Wissenschaftler die Gastemperatur mithilfe der Phänomene der Rayleigh-Streuung bestimmen.
4. Sowohl Champagner als auch Raketen befolgen Newtons drittes Gesetz
Raketen arbeiten auf der Grundstufe nach dem Prinzip von Newtons drittes Gesetz . Dies ist im Grunde das Prinzip, dass " für jede Aktion gibt es eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion ".
Wenn Sie also Tonnen heißes Gas aus dem Heck sprengen, wird die Rakete in die entgegengesetzte Richtung normalerweise in den Himmel geschleudert. Ähnliches passiert, wenn Sie eine Flasche Champagner platzen lassen.
Da der Korken vom Ende der Flasche mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, sollte die Flasche selbst eine "gleiche und entgegengesetzte" Reaktion von sich weg zeigen. Natürlich, da Sie dazu neigen, die Flasche zu halten und sie relativ schwer istim Vergleich zum Korken bemerken wir es nicht wirklich.
5. Sowohl Champagnerkorken als auch einige Raketen sind blasengetrieben
Und schließlich, zum Spaß, wussten Sie, dass Sie eine kleine hausgemachte Rakete tatsächlich mit Blasen antreiben können, ähnlich wie beim Knallen von Champagnerkorken?
Durch die Kombination von sprudelnden Antazida-Tabletten und Wasser in einer Papierrakete können Sie Ihre Freunde und Familie mit der Kraft der Raketenwissenschaft und etwas Chemie in Erstaunen versetzen.
Genialer Spaß.
NASA schien die Idee auch zu lieben und hat einen praktischen kleinen Leitfaden erstellt, wenn Sie es selbst ausprobieren möchten?