Wissenschaft

5 Dinge, die Champagner und Rocket Science gemeinsam haben

5 Dinge, die Champagner und Rocket Science gemeinsam haben

Champagner ist eines der beliebtesten alkoholischen Getränke der Welt. Aber unter seinem glatten Furnier verbergen sich einige faszinierende und möglicherweise tödliche Geheimnisse.

Es kommt auch vor, dass man ein oder zwei Dinge mit Raketen teilt!

Was macht Champagner Pop?

Der Grund, warum Champagner-Pops tatsächlich aus faszinierenden wissenschaftlichen Gründen stammen. 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 abhängig von der Temperatur variieren, in der der Champagner gelagert wurde.

"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 herausschießen, wenn er sich selbst überlassen bleibt. Dies kann auch sehr schnell gehen.

VERBINDUNG: WEINFLASCHEN UND WEINGLÄSER - ALLES, WAS SIE WISSEN MÜSSEN

Wie schnell kommen Korken aus einer Champagnerflasche?

Einige Heimversuche haben gezeigt, dass Korken aus einer Flasche herausgeschossen werden können 12 Meter pro Sekunde. Für mehr wissenschaftliche Genauigkeit ist die Arbeit von Friedrich Balck an der Technischen Universität Clausethal im Nordwesten Deutschlands genau das Richtige.

Nach heftigem Schütteln einer Flasche Sekt mit einem aufgezeichneten Druck von 2,5 barMit 4 konnte er den Korken ausstoßen0 Kilometer pro Stunde oder 11 Meter pro Sekunde.

Nicht zu schäbig.

Was 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 der Sekundärfermentation im Getränk, technisch bezeichnet en triage.

Während dieses Vorgangs werden jeder Flasche Rohrzucker und mehr Hefe zugesetzt. Der Rohrzucker und die Hefe produzieren Alkohol und auch Kohlendioxid als Nebenprodukte.

Dies ist auch der Grund dafür, dass Champagnerkorken im Vergleich zu anderen Weinflaschenkorken so dick sind.

Einige Untersuchungen haben gezeigt, dass der Druck zwischen zwei liegen kann 4 und 6 Atmosphären oder 0,41 n / mm2 zu 0,62 n / mm2.

"Die Quellen, denen ich begegnete, reichten von 4 bis 4 Champagner bis 6 Atmosphären oder in Laienbegriffen, typischerweise zwischen 60 bis 90 Pfund pro Quadratzoll.

Ein Druck dieser Größenordnung ist laut USA Today nur bei Doppeldeckerbusreifen und Champagner zu beobachten. Dies ist der Grund, warum Sie niemals eine Champagnerflasche auf jemanden richten sollten, es sei denn, Sie wollen ihn wirklich verletzen. "- The Physics 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, die denen von Raketenfahnen ähnlich sind. Die Federn wurden im gefrorenen CO-Strahl gesehen2 gerade an dem Punkt, an dem die Flasche zum ersten Mal geöffnet wird.

Für die besten Ergebnisse, so die Studie, mussten die Flaschen bei gelagert werden 20 Grad Celsius. Der Kohlendioxidstrahl, der während des Knallens ausgestoßen wurde, wurde als sein aufgezeichnet -90 Grad Celsius.

"Die Bedingungen für die Erzeugung solcher Stoßwellen sind drastisch, aber in der ersten Millisekunde nach dem Knallen des Korkens sind alle Bedingungen erfüllt", sagte Studienleiter Gérard Liger-Belair gegenüber Decanter.com.

"Die Geschwindigkeit der aus dem Engpass ausgestoßenen Gase erreicht fast Mach 2, doppelte Schallgeschwindigkeit. "

Erstaunlich, aber es muss angemerkt werden, dass das Experiment nur an dazwischen gelagerten Flaschen durchgeführt wurde20 und 30 Grad Celsius für 72 Stunden vor dem Filmen. Dies liegt weit über der idealen Serviertemperatur.

2. Sowohl Raketen als auch knallender Champagner setzen CO frei2

Wie wir bereits gesehen haben, erhält Champagner seine explosive Kraft aus gelöstem Kohlendioxid. Wenn der Korken geknallt wird, wird eine große Menge dieses Kohlendioxids in einem explosiven und entzückenden Knall freigesetzt.

Einige Raketen erzeugen aber auch Kohlendioxid, wenn sie ihren Weg in den Himmel finden. Diese Emissionen sind jedoch im Vergleich zu anderen Transportmitteln vernachlässigbar gering.

„Das Raketengeschäft könnte um einen 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 untersuchtDer Rand in einem Interview.

3. Sowohl Raketen als auch Champagner erfahren 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 Teilchen oder andere Medien zu verändern.

Es ist dieser Effekt, der dem Himmel seine blaue Färbung verleiht, da blaues Licht effizienter gestreut wird als andere Wellenlängen wie Rot. Rayleigh-Streuung verleiht den Emissionen einer knallenden Champagnerflasche ebenfalls einen blauen Farbton.

Bei Champagner wird dies durch vorübergehendes heterogenes Einfrieren von Gasphasen-CO verursacht2 auf Eiswasserclustern, wenn es den Engpass verlässt.

Rayleigh-Streuung ist auch ein nützliches Werkzeug für Raketenwissenschaftler.

Es wurden verschiedene Methoden 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 im Grunde genommen nach dem Prinzip des dritten Newtonschen Gesetzes. Dies ist im Grunde das Prinzip, dass "für jede Handlung eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion vorliegt".

Durch Sprengen von Tonnen heißem Gas aus dem Heck wird die Rakete in die entgegengesetzte Richtung (normalerweise in den Himmel) geschleudert. Ähnliches passiert, wenn Sie eine Flasche Champagner platzen lassen.

Da der Korken mit hoher Geschwindigkeit vom Ende der Flasche ausgestoßen wird, sollte die Flasche selbst eine "gleiche und entgegengesetzte" Reaktion von ihr weg erfahren. Natürlich bemerken wir es nicht wirklich, da Sie dazu neigen, die Flasche zu halten (und sie ist im Vergleich zum Korken relativ schwer).

5. Sowohl Champagnerkorken als auch einige Raketen sind blasengetrieben

Und schließlich, wussten Sie für ein bisschen Spaß, dass Sie tatsächlich eine kleine hausgemachte Rakete 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.

Die NASA schien die Idee ebenfalls zu lieben und erstellte einen praktischen kleinen Leitfaden, wenn Sie es selbst ausprobieren möchten.


Schau das Video: MINDHUNTER in Ramsey crime scene photos but John and Patsy deny reading it + A Critical Question (Oktober 2021).