science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een model verklaart effecten zoals de vorming van wolken uit de zee

Drop uitwerpen. Krediet:Universiteit van Sevilla / Shutterstock

Alle vloeistoffen bevatten altijd gassen in een grotere of kleinere concentratie, afhankelijk van de druk en temperatuur waaraan ze worden blootgesteld. Deze gassen komen bijna altijd als min of meer kleine belletjes op het vloeistofoppervlak terecht. Wanneer deze bellen exploderen, vooral als ze microscopisch klein zijn, minuscule druppels worden met grote snelheid uitgestoten, en de druppels leggen vrijwel onmiddellijk opmerkelijke afstanden af ​​van het oppervlak van de vloeistof waar ze vandaan kwamen.

Een nieuwe studie verklaart alledaagse fenomenen zoals wat wolken en regen echt veroorzaakt, wat geeft mousserende wijnen hun kenmerkende aroma, en waarom banden zoveel rook produceren als ze branden. De leraar van de Universiteit van Sevilla, Alfonso Gañán, heeft een bijzonder nauwkeurig model ontwikkeld om de oorsprong van al deze verschijnselen aan te tonen door middel van een universeel microscopisch mechanisme dat onafhankelijk van verdamping op het oppervlak van vloeistoffen optreedt. Zijn resultaten zijn gepubliceerd in Fysieke beoordelingsbrieven .

Vloeistof, vooral als het continu in beweging is, bevat altijd gassen in een grotere of kleinere concentratie, afhankelijk van de druk en temperatuur waaraan het wordt blootgesteld. Deze gassen komen bijna altijd als kleine belletjes op het vloeistofoppervlak terecht. Wanneer deze bellen exploderen, vooral als ze microscopisch klein zijn, minuscule druppels worden met grote snelheid uitgestoten, en deze druppels leggen vrijwel onmiddellijk opmerkelijke afstanden af ​​van het oppervlak van de vloeistof waar ze vandaan kwamen.

Deze microscopische druppels genereren de zaden van wolken (microscopische zoutkorrels die de condensatiekernen van de wolkendruppels vormen) op het oppervlak van de zee, of ze kunnen rook vormen op brandende vloeistoffen.

De grootte van deze "spookdruppels" en hun snelheid zijn de belangrijkste factoren die het model verklaart en precies bepaalt, het voorspellen van de resultaten van honderden uitputtende experimenten die zijn uitgevoerd vanaf het begin van de 20e eeuw tot op de dag van vandaag. Volgens dit model is in functie van de eigenschappen van een bepaalde vloeistof, er bestaat een kritische grootte van een gasbel die een opmerkelijke singulariteit bepaalt:de uitgestoten druppel wordt ongelooflijk klein, terwijl zijn snelheid grenzeloos toeneemt naarmate de grootte van de bel krimpt en deze limiet nadert. Onder deze limiet, er worden geen druppels uitgestoten. specifiek, wanneer deze maat klein genoeg is (zoals in het geval van kleine belletjes in water), het nieuwe model laat zien dat de 'ghost'-microdruppels supersonische snelheden kunnen bereiken en echt betekenisvolle hoogten kunnen bereiken.