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第31節(jié):過頂四溢

怎樣把倉鼠變成化石? 作者:(英)米克·奧黑爾


將起泡葡萄酒或者啤酒倒入干燥的玻璃杯中時(shí),特別容易向上噴涌溢出,但如果玻璃杯內(nèi)側(cè)是潮濕的就不會(huì)這樣,這是為什么?

非常坦率地講,可以在家里做的、涉及酒精飲品的實(shí)驗(yàn)數(shù)量如此之多,就連我們也感到吃驚。如果只對(duì)做實(shí)驗(yàn)感興趣,大可不必非要去喝這些葡萄酒或啤酒,不過……

所需的材料

剛剛開瓶的起泡葡萄酒或者啤酒

(香檳酒用的)郁金香杯或啤酒杯

橄欖油

一勺白糖

灰塵(酒架后面一般都會(huì)有)

要做的事情

把葡萄酒或啤酒快速倒入直立的酒杯中,這樣酒會(huì)向上溢出泡沫至杯子邊緣,等泡沫退去后再倒入更多的酒。

會(huì)看到的現(xiàn)象

第二次倒入的酒不會(huì)像第一次那樣有相同的起泡效果。

究竟發(fā)生了什么

啤酒、起泡葡萄酒和其他發(fā)泡的飲料都溶解有氣體。雖然根據(jù)熱力學(xué)定律,氣體傾向于從溶解狀態(tài)變成氣泡溢出,但是由于一定要從極小的起點(diǎn)開始形成,氣泡成形并不那么容易。因?yàn)樵谝粋€(gè)直徑僅有0?1微米的氣泡中,微小氣泡的壓強(qiáng)可以達(dá)到3×106Pa。而亨利定律告訴我們,隨著氣壓的增高氣體的可溶性增強(qiáng),所以氣體從溶解狀態(tài)一旦釋放,很快又會(huì)被強(qiáng)制溶解到液體之中。

然而氣泡可以在灰塵顆粒、表面不平整的位置和劃痕的周圍形成。這些地方被稱作成核作用點(diǎn),具有疏水的特征。它們可以不經(jīng)過首先形成微小的氣泡就讓氣體匯聚。一旦匯聚的氣體達(dá)到某個(gè)臨界尺寸便會(huì)向外突出并隆起形成適當(dāng)凸起的泡,凸起弧線的半徑會(huì)足夠大,讓氣泡不會(huì)像上面描述的那樣自行消失。

隨后會(huì)有一種瀑布效應(yīng)。如果單位體積內(nèi)的氣泡達(dá)到了一定的臨界數(shù)量,這本身便會(huì)構(gòu)成一種物理擾動(dòng),從而導(dǎo)致釋放出更多的氣泡。

成核作用可以由多種瑕疵引發(fā)。如果用硬水質(zhì)的水洗過的玻璃杯被放在那兒風(fēng)干,一些微細(xì)的晶體鹽粒如硫酸鈣等便可能存在。如果玻璃杯是用抹布擦干,也許會(huì)存在微小的棉纖維。如果玻璃杯口向上放在杯架上,不論放的時(shí)間有多長,灰塵都可能落在杯子上??赡艹藣湫碌谋又猓斜拥膬?nèi)側(cè)都會(huì)存在極為細(xì)微的劃痕。

當(dāng)玻璃杯內(nèi)側(cè)潮濕時(shí),鹽的顆粒會(huì)溶解,棉纖維也不會(huì)再有成核中心的作用。當(dāng)然,此時(shí)灰塵和各種劃痕仍會(huì)在那兒,不過它們表面也會(huì)被蒙上液體。這樣,新鮮的碳酸質(zhì)液體就需通過擴(kuò)散作用很慢地觸及它們。氣泡仍然會(huì)產(chǎn)生,但產(chǎn)生的速度十分緩慢,不足以體現(xiàn)瀑布效應(yīng)的作用。因此,飲料不會(huì)膨發(fā)溢出。

為了展示這些,取一個(gè)玻璃杯,將內(nèi)側(cè)涂抹一層橄欖油。和水相比橄欖油是一種效果更好的表面覆蓋劑。完成之后,加入葡萄酒或啤酒(如果需要節(jié)儉些,可以使用檸檬水等碳酸飲料)。泡沫沸騰的情況會(huì)消失或變得很輕微。把從酒架上收集的灰塵扔進(jìn)去,看看它會(huì)怎樣影響液體飲料的表現(xiàn)。最后,把可以成為數(shù)以萬計(jì)成核作用中心的一大勺砂糖加進(jìn)去,體會(huì)一下像火山爆發(fā)似的泡沫沸騰會(huì)是什么景象。

附注:

我們應(yīng)感謝現(xiàn)代生產(chǎn)工藝,現(xiàn)在的玻璃杯品質(zhì)非常好,讓制造商們刻意制造了一些“瑕疵”,特別是在啤酒杯上,好產(chǎn)生足夠的氣泡,更有效地形成美酒“頂上冠飾”。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)和“過度反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)中曼妥斯糖和可口可樂產(chǎn)生的效應(yīng)有著很大的相似性,雖然就曼妥斯糖和可口可樂產(chǎn)生那么壯觀效果的原因觀察者們?nèi)杂行┮蓱]。如果打算在室內(nèi)做這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),不妨試試使用葡萄酒或啤酒。(注意本實(shí)驗(yàn)里所說的葡萄酒都是發(fā)泡葡萄酒)


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