Há uma razão pela qual as bolhas de champanhe sobem em linhas retas

Bella Isaacs-Thomas Bella Isaacs-Thomas

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Você já olhou para sua taça de champanhe em uma festa e ficou hipnotizado pela marcha interminável e uniforme de bolhas subindo da base do copo?

Se sim, você compartilha essa experiência com um grupo internacional de pesquisadores, que decidiu investigar por que as bolhas nas bebidas carbonatadas se comportam dessa maneira.

Eles foram inspirados a investigar esta questão não apenas por uma questão de curiosidade, mas também porque há uma ampla gama de razões práticas para estudar cadeias de bolhas, disse Roberto Zenit, professor de engenharia na Universidade Brown, co-autor o estudo.

“Esta pesquisa é importante para responder questões sobre fenômenos naturais e aplicações industriais onde o movimento das bolhas é importante”, disse Zenit, cujo grupo de pesquisa estuda há muito tempo a dinâmica das bolhas, neste caso, “como um volume de gás se move dentro de um líquido” dentro de um fluxo borbulhante bifásico.

Os fluxos bifásicos desempenham um papel em uma variedade de processos, desde a produção de penicilina até infiltrações oceânicas ou bolhas de metano que emergem do fundo do oceano, explicou Zenit. Desvendar o mistério da dinâmica das bolhas, disse ele, é fundamental para a compreensão destes sistemas.

“Então, basicamente, é apenas uma desculpa para explicar os fluxos borbulhantes na vida cotidiana”, disse ele.

Para decifrar o código, Zenit e seus colegas observaram bolhas em vários líquidos, incluindo água com gás, cerveja e champanhe, e usaram simulações numéricas para calcular medidas quantitativas de forças dentro deles, como a velocidade das bolhas e do fluido ao seu redor.

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Sua grande conclusão? Uma maneira pela qual as pequenas bolhas podem permanecer em uma cadeia estável, como você vê em uma taça de champanhe, é se o líquido pelo qual elas se movem contiver moléculas que se fixam à sua superfície, tornando as bolhas mais rígidas.

“Além de uma nova maneira de apreciar uma taça de champanhe, essas descobertas nos aproximam um passo da compreensão da complicada física por trás dos líquidos borbulhantes”, disse Carmen Lee, pesquisadora de pós-doutorado em física na Universidade Estadual da Carolina do Norte, que não esteve envolvida no estudo. , disse ao PBS NewsHour por e-mail. Ela acrescentou que os líquidos borbulhantes têm “uma ampla gama de aplicações”.

Mas o que tudo isso realmente significa? Responder a essa pergunta requer um breve curso intensivo de física. Veja como as bolhas de champanhe apresentam sua dança elegante e elegante e por que as descobertas desta pesquisa são importantes para outras indústrias.

Bebidas carbonatadas como champanhe são exemplos defluxo bifásico . O termo “fase”, neste caso, refere-se a estados da matéria; as duas fases do Champagne são o próprio líquido e o gás dióxido de carbono dissolvido responsável pelas bolhas.

Existem algumas coisas importantes para entender esse fluxo. Um édeformação , ou o efeito da aplicação de uma força a um material. Se você colocar um elástico em volta dos dedos e esticá-lo, isso é um exemplo de deformação. Uma força aplicada a um líquido, por outro lado, resulta em fluxo ou deformação contínua.

“Essa deformação contínua é o que chamamos de fluxo, e é isso que os líquidos fazem”, disse Zenit. “Para levar água para sua casa, você aplica essa força com uma bomba e isso provoca o fluxo.”

Quando as bolhas viajam através do líquido, elas podem sofrer deformação. Bolhas pequenas geralmente mantêm sua forma esférica, enquanto bolhas grandes são mais propensas a esse fenômeno. Isso ocorre porque a pressão se desenvolve em torno dos objetos à medida que eles se movem através do líquido, e essa pressão se torna uma força quando aplicada em sua superfície, explicou Zenit.

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