Что-то странное происходит с температурой вокруг только что образовавшихся пузырей

 Когда вы останавливаетесь и думаете о пузырьках, вы понимаете, что они повсюду: в посудомоечной машине, на крышке пива, на гребнях волн, в слюне между зубами и, конечно же, в игрушках-пистолетах.

Это означает, что физика пузырей важна во всех сценариях. Имея это в виду, исследователи из Университета Париж-Сакле во Франции сделали интригующее открытие о пленке, окружающей пузыри.

По словам исследователей, в некоторых случаях эта пленка может быть на 8°C (14,4°F) холоднее, чем окружающая среда. Выводы основаны на предыдущих исследованиях того, как изменения температуры могут вызвать истончение и испарение жидкой пленки.

«Хотя этот эффект часто рассматривается в исследованиях, посвященных испарению капель, насколько нам известно, значение испарения, вызванного охлаждением, не упоминается в литературе по мыльным пленкам и пенам», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.

Чтобы поближе рассмотреть эти мыльные пленки и пены — по сути, пузырьки — команда собрала смесь, состоящую из жидкости для мытья посуды, воды и глицерина, с вариациями конечного вещества, используемого для точной настройки срока службы и скорости испарения. пузыри.

Эти пузырьки были протестированы в различных температурно-влажностных условиях. В некоторых случаях разница между мыльной пленкой и окружающим воздухом была значительной — максимальная температура достигала 8°C.

Хотя уже было известно, что мыльные пленки теряют жидкость в результате испарения в попытке высвободить энергию (так же, как мы это делаем, когда потеем, чтобы охладиться), предполагалось, что температура этих пленок соответствует температуре окружающей среды.

«Экспериментально мы наблюдали, что температура сначала снижается, а затем повышается, пока снова не будет достигнута температура окружающей среды», — пишут исследователи.

«Мы сообщили, что величина охлаждающего эффекта зависит как от относительной влажности, так и от исходной концентрации глицерина, уменьшение значений этих двух параметров приводит к более сильному эффекту».

Один из способов, которым это исследование могло бы быть полезным, — это промышленные процессы, где управление стабильностью пузырьков имеет жизненно важное значение. Изменения температуры между пузырьковой пленкой и внешним миром повлияют на эти расчеты.

Исследователи говорят, что вязкость и поверхностное натяжение мыльных пленок — это два свойства, на которые, вероятно, будет влиять обнаруженный ими температурный разрыв; действительно, мыльные объекты могут не иметь равномерного теплового поля по всему периметру.

Однако это первое исследование такого рода, и требуется еще много исследований, прежде чем ученые смогут сказать, как можно повлиять на температуру пленки, из которой состоит пузырь.

«Мы предлагаем модель, описывающую падение температуры мыльных пленок после их образования, количественно согласующуюся с нашими экспериментами», — пишут исследователи.

«Мы подчеркиваем, что этот охлаждающий эффект значителен и должен быть тщательно рассмотрен в будущих исследованиях динамики мыльных пленок».

Источник