Proč pivo vypění

23. ledna 2014 | Rubrika: Co bychom měli vědět o vodě , Nápoje a voda v potravinách

Cavitation_Propeller_Damage

Určitě to znáte také – otevřete si láhev, přiťuknete si, a najednou teče pěna hrdlem ven. Vědecké vysvětlení tohoto jevu nyní podal podle populárně – vědeckého serveru osel.cz tým výzkumníků z Univerzity Carlose III v Madridu.

Každé pivo je syceno kysličníkem uhličitým v míře větší, než je dokáže v sobě udržet na stálo. Proto jsou nádoby natlakovány a při otevření zasyčí. Vědce ale zajímalo, proč po ťuknutí vyprchá CO2 více, než když hodinu stojí otevřená na stole, kdy plyn prchá samovolně.

Aby vědci odhalili podstatu, zásobili se pivem a dokoupili vysokorychlostní kameru, která umí 5000 snímků za sekundu. Pod vedením Javiera Rodrígueze tým zjistil, že bezprostředně po ťuknutí se v láhvi šíří expanzní a kompresní vlna, která způsobí kavitaci. Tím vznikají na dně láhve bublinky CO2, které  praskají a vytvářejí roje menších bublinek, dávají základ pěně, která má nižší hustotu a stoupá nahoru. Řetězová reakce jednotlivých bublin vniklých kavitací se podobá vření kapaliny.
Na studii kromě pracovníků z Univerzity Carlose III se podílel i francouzský Institut Jean le Rond d“Alembert a francouzská univerzita Université Pierre et Marie Curie. Podle vědců přitom pohoršování nad takovým výzkumem prý není na místě.  Podobně to totiž  „pění“ i při vulkanických explozích, v nádržích  při zemětřesení a dokonce i v okolí lodních šroubů, které následkem jevu zvaného kavitace rychle korodují (na ilustračním snímku).

Kavitace (z latinského cavitas – dutina) je vznik dutin v kapalině při lokálním poklesu tlaku, následovaný jejich implozí. Pokles tlaku může být důsledkem lokálního zvýšení rychlosti (hydrodynamická kavitace), případně průchodu intenzivní akustické vlny v periodách zředění (akustická kavitace). Kavitace je zpočátku vyplněna vakuem, později se vyplní párou okolní kapaliny nebo do ní mohou difundovat plyny z okolní kapaliny. Při vymizení podtlaku, který kavitaci vytvořil, její bublina kolabuje za vzniku rázové vlny s destruktivním účinkem na okolní materiál. Kavitace vzniká například na lopatkách lodních šroubů, turbín, na čerpadlech a dalších zařízeních, která se velkou rychlostí pohybují v kapalině. Kavitace způsobuje hluk, snižuje účinnost strojů a může způsobit i jejich mechanické poškození. Na vznik kavitace má vliv především velikost podtlaku, soudržnost (povrchové napětí) kapaliny a  teplota – čím je nižší, tím menší je kavitace.

Zdroj: www.osel.cz,  Wikipedie, primární zdroj Arxiv http://arxiv.org/abs/1310.3747  ilustrační foto: Wikipedie

Související rubriky: Co bychom měli vědět o vodě, Nápoje a voda v potravinách, Podnikání s vodou a zákony, Rybářství a rybníkářství