Обяснение защо в бира фъстъците танцуват

Натрупването и пукането на мехурчетата въглероден диоксид може да накара фъстък в чаша бира да се издига и потъва многократно. Този процес може да помогне за разбирането на явленията в земната магма.

Ваня Милева Последна промяна на 24 юли 2023 в 00:01 7305 0

Когато фъстък падне в чаша с газирана бира, на повърхността му се натрупват мехурчета. Мехурчетата увеличават плаваемостта на фъстъка, което му позволява да плува, въпреки че плътността му е по-голяма от тази на течността.

Кредит M. Schmit/Ludwig Maximilian University

Когато фъстък падне в чаша с газирана бира, на повърхността му се натрупват мехурчета. Мехурчетата увеличават плаваемостта на фъстъка, което му позволява да плува, въпреки че плътността му е по-голяма от тази на течността.

В Аржентина е обичайно барманът да забавлява посетителите с "танцуващ" фъстък. Поставяйки бира пред посетителя, барманът пуска фъстък в бълбукащата течност. Фъстъкът потъва, защото зърното е по-плътно от течността около него. Но след това фъстъкът започва да се издига, изплувайки на повърхността на бирата. След това фъстъкът потъва и отново се издига, като този цикъл продължава, докато на посетителя не му омръзне и не изпие бирата си.

Изследователите вече разполагат с физическо описание на този забавен бармански фокус, който има общи черти с процесите, протичащи в магмата в земната кора.

При експериментите си Луис Перейра (Luiz Pereira) от Мюнхенския университет "Лудвиг Максимилиан" и колегите му пускат цели, обелени и печени фъстъци в еднолитров съд с бира тип "лагер". След това те записват движенията на фъстъците с помощта на камера.

Видеозаписите показват, че веднага щом фъстъкът навлезе в течността, газови мехурчета започват да се прикрепят към повърхността му. Тези мехурчета продължават да се натрупват, след като фъстъкът потъне, докато не станат достатъчни, за да изплува фъстъкът на повърхността на бирата. Когато фъстъкът достигне повърхността, той започва да се върти около дългата си ос, в резултат на което мехурчетата се спукват и плавателният въздух се разсейва. След като достатъчно голяма част от мехурчетата се спукат, фъстъкът губи своята плавателност и отново потъва. В един литър бира този процес трае само няколко секунди и се повтаря средно 150 минути, докато фъстъкът потъне окончателно.

Изследователите моделират процеса, установявайки, че от енергийна гледна точка е благоприятно мехурчетата да се образуват на повърхността на фъстъка, а не върху стъклото или в течността. Тази благоприятност се дължи на сравнително високия контактен ъгъл, който повърхността на фъстъка осигурява за зараждането на мехурчетата.

Движението на танцуващите в бира фъстъци може да помогне за разбирането на процесите, предизвикани от газове в други системи, например в земната кора, които са трудни и опасни за експериментално изследване, посочва Майкъл Манга (Michael Manga), планетарен учен от Калифорнийския университет в Бъркли.

Повърхностите на течно-магмените области на земната кора често са украсени с магнетит - кристализиралата минерална форма на магмата. Като твърд минерал магнетитът е по-плътен от течната магма, така че защо плава? Водещото обяснение за плаваемостта на магнетита е, че тя се дължи на газови мехурчета в магмата, които се прикрепят към повърхността на минерала и го карат да се издига.

След като се издигнат, кристалите на магнетита не потъват, какъвто е случаят с фъстъците. Но Манга и Перейра - смятат, че бирата и фъстъците могат да позволят на изследователите да получат безопасен поглед отблизо върху това как процесите на образуване на мехурчета и дегазация могат да протичат в магмата. Процесът на образуване на мехурчета на повърхността на даден обект е нещо, което учените не разбират напълно, уточнява Манга.

"[Зараждането на мехурчетата] е фазов преход, при който се преминава от едно състояние в друго, а всички фазови преходи включват нетривиална физика", обяснява Манга.

Перейра отбелязва, че сега той и колегите му проверяват как различните видове бира и различните видове фъстъци влияят на това как фъстъкът танцува. Например Перейра посочва, че при силно газирана бира, като например крафт бира, фъстъците остават да се люлеят на повърхността по-дълго, отколкото при по-малко газирана бира, като например лагер, който са използвали за експериментите си. Това се дължи на факта, че мехурчетата продължават да се натрупват върху фъстъците, когато те са на повърхността, и то със скорост, почти толкова голяма, колкото и тази, с която изчезват. В същото време счупените фъстъци сякаш плуват вечно, тъй като се въртят по-трудно и така могат да поддържат спомагателните си средства за плаване с мехурчета.

Справка: L. Pereira et al., “The physics of dancing peanuts in beer,” R. Soc. Open Sci.10 (2023).

Източник: Beer-Dancing Peanuts Explained, Physics

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !