Благодаря быстрому испарению пленка из воздушных пузырьков обеспечивает охлаждение. По результатам экспериментов, разница температур может составлять до восьми градусов.
Образование пузырьков, наполненных газом, – это не только забава для детей. Этот процесс обусловлен воздействием поверхностно-активных веществ (ПАВ) и находит применение в горнодобывающей промышленности, а также играет значительную роль во многих сферах нашей жизни. Существуют даже разработки использовать их для опыления растений. Поэтому ученые прилагают немало сил для того, чтобы лучше разобраться в поведении пузырьков и точнее их контролировать. Этому посвящена и новая статья физиков из французского Университета Париж-Сакле, опубликованная в журнале Physical Review Letters.
Эммануэль Рио и ее коллеги исследовали факторы, влияющие на устойчивость воздушных пузырьков, созданных из обычной воды, мыла и глицерина. Чтобы понять, как эти факторы влияют на поведение пузырьков, исследователи изменяли различные параметры среды, такие как температура, влажность, а также концентрация поверхностно-активных веществ (ПАВ) и глицерина. Для измерения температуры пленки, формирующей пузырьки, использовался термометр, показавший, что она может значительно отличаться от температуры окружающего воздуха.
Причин этому достаточно. Влага с поверхности пузырьков стремительно испаряется, а испарение — это эндотермический процесс, требующий поглощения тепла. Благодаря этому нашему телу удается охлаждаться в жаркую погоду за счет испарения пота с поверхности кожи. Однако до недавнего времени этот аспект оставался незамеченным для исследователей. Проведенные эксперименты продемонстрировали, что за счет испарения температура поверхности пузырьков может быть на несколько градусов ниже температуры окружающего воздуха.
Интенсивность испарения определяет степень охлаждения пленки, и эта интенсивность зависит от множества факторов окружающей среды. Например, глицерин, способствующий стабильности пузырьков, снижал скорость их испарения и, соответственно, уменьшал охлаждение. Однако при соблюдении оптимальных условий разница температур могла быть весьма значительной, достигая 8 °C. Открытие французских физиков позволит точнее прогнозировать поведение пузырьков и обеспечивать его лучший контроль.