?

Log in

No account? Create an account

Previous Entry | Next Entry

Насколько лет назад мне посчастливилось остановиться на пару дней в доме одного французского винодела из Эльзаса, который в основном занимался производством игристых вин. Дочка его в это время должна была присматривать за домом и предлагать редким посетителям попробовать их шипучку, т.е. была оставлена на хозяйство. Поскольку на дворе стоял зимний несезон и посетителей до весны не предвиделось, мы спокойно предавались дегустации шампанских и рассказывали друг другу всякие небылицы. Наблюдая за игрой пузырьков в бокале, она тихо жаловалась на обстоятельства жизни и на то, что если бокалы старательно вымыть и высушить, то игры в них не будет вообще никакой, и папаша вечно ворчит, а если недодержать вино на осадке, то эта игра становится неинтересной, нерегулярной и, что характерно – быстро кончается. В общем, жизнь как-то ее не складывалась, и оставалось только ее пожалеть.


С тех пор прошло много времени, и я уже не помню, как звали дочку того винодела из Эльзаса, но почему-то мне особенно хорошо запомнилось то, что она мне рассказывала. Тогда я ей не сильно верил, да и не так важно это было, а теперь решил поинтересоваться. Оказалось, что пузырьки в бокале шампанского – это целый интересный мир и всё зависит от того, с какой стороны на него посмотреть.


В университете Реймса работает профессор Жерар Лиже-Бельэр, который посвятил свою научную деятельность изучению пузырьков в бокале шампанского. Пустяк, казалось бы, но для многих это – отменный пример сочетания приятного с полезным. Для научных экспериментов лучшие виноделы Шампани поставляют Жерару в лабораторию образцы своих винтажных вин, многочисленные гранты и награды союза виноделов Шампани, монографии о жизни пузырьков и быстрое продвижение по карьерной лестнице… По истине, в малом видится великое (если правильно при этом расставить глаза).


В эти предновогодние дни мне вспомнился тот винодел из Эльзаса и захотелось поговорить о пузырьках. Тем более, что, как оказалась, Жерар заканчивал Парижский университет VI, как раз в те годы, когда я там работал приглашенным профессором. Жаль, что тогда мы не пересекались.


Начнем с самых основ, с вопроса о рождении пузырьков. Как известно, шампанское – не что иное, как винный раствор, пересыщенный углекислым газом. Сразу после откупоривания бутылки давление растворенного в жидкости газа примерно в шесть раз превышает нормальное атмосферное давление. Такая система находится в неравновесном состоянии и будет стремиться прийти в свое равновесие. Путей к ее равновесному состоянию – как минимум, два. Первый и самый главный – диффузия молекул СО2 к поверхности шампанского, и при пересечении границы жидкости, покидание молекулами газа бутылки/бокала в виде пара. Такой процесс напрямую зависит от коэффициента диффузии, разницы давлений, газа, растворенного в шампанском вине и паров над поверхностью жидкости и, что самое главное – от площади самой поверхности. Именно поэтому в открытой бутылке шампанского вино может сохранять достаточно долго свою способность пениться и играть, хотя в самой бутылке ни пены, ни игры пузырьков уже через минуту после откупоривания не наблюдается. За этот парадокс в основном отвечают малость площади поверхности вина в бутылке и форма горлышка, позволяющая сохранять высокое парциальное давление испаряющегося с поверхности углекислого газа. И, тем не менее, таким тихим диффузионным путем примерно 80% растворенного в вине углекислого газа улетучивается из шампанского и почти все 100% - из простых газированных напитков.


Второй по важности путь более загадочен. Это – образование пузырьков газа. Подсчитано, что в среднем в бутылке шампанского вина при разливе по бокалам может образоваться несколько миллионов пузырьков разного размера. Это на практике. В теории же образование таких пузырьков в замкнутой системе строго запрещено. И в этом как раз состоит вся интрига. Почему? Причина этого проста: с одной стороны происходит выделение энергии при образовании пузырька газа в пересыщенной жидкости, пропорциональное объему пузырька, а с другой стороны, для образования этого пузырька требуется совершить работу по натяжению новой поверхности, равной ровно площади поверхности пузырька. Эти две противоборствующие стихии имеют разные зависимости от размера пузырька: первая уменьшается как –R3, а вторая возрастает как +R2 и так получается, что при малых радиусах пузырьков (до 0.2 микрона) противодействующая их образованию сила доминирует, т.е. выстраивается энергетический барьер, через который пузырькам прохода нет. При разливе шампанского по бокалам, однако, часть кинетической энергии турбулентности жидкости преобразуется в энергию образования пузырьков и помогает им преодолеть этот барьер – в первые моменты после розлива из этих пузырьков образуется обильная пена на поверхности. Но это и всё! Как только жидкость в бокале успокоилась, энергии для образования новых пузырьков взять неоткуда. Но, в жизни то всё не так!.. иначе бы не смогли мы часами любоваться игрой шампанского в бокале с дочкой того винодела из Эльзаса.




Продолжение этой почти детективной истории следует…

Comments

( 12 comments — Leave a comment )
puhka
Dec. 27th, 2011 08:44 am (UTC)
Много химических буков для гуманитария - но увлекательно и загадоШно!
Продолжайте, пожалуйста! :)
gerat
Dec. 27th, 2011 09:11 am (UTC)
Действительно гуманитарий.
Речь же шла о физике, а не химии:-)
afrikanbo
Dec. 27th, 2011 09:43 am (UTC)
Спасибо! Дальше постараюсь подоходчивее, хотя, чем больше в лес, тем дальше дров. Даже профессор Жерар уже бессилен. По его признанию - наука здесь темная, т.е. нужно больше экспериментальных образцов, хороших и разных :)
puhka
Dec. 27th, 2011 09:45 am (UTC)
Не-не, не надо подоходчивее, оставайтесь в правильной струе! :)
gerat
Dec. 27th, 2011 09:26 am (UTC)
"если бокалы старательно вымыть и высушить" - это точно.
Один раз пил с девушкой шампанское, у нее пузырится в бокале, а у меня нет:-(
Видно по-разному вымыты они были у нас.
afrikanbo
Dec. 27th, 2011 09:44 am (UTC)
:)
gerat
Dec. 27th, 2011 09:47 am (UTC)
Кстати, отличаются ли в действительности пузырьки в классическом шампанском и в "советском"?
И если отличия, то в чем физика этих отличий?
afrikanbo
Dec. 27th, 2011 09:55 am (UTC)
Конечно, отличия есть и они принципиальные, но в двух словах их причину объяснить сложно. Более того, здесь до сих пор много темных мест. Предлагаю разбираться вместе по шагам, постепенно, с чувством, без спешки, примерно как пить с девушкой шампанское :)
mackapp
Dec. 27th, 2011 09:49 am (UTC)
Хм. Вообще-то шампанское традиционно охлаждают перед подачей. В этом случае энергия вполне может браться из более теплой окружающей среды, благодаря чему будут и конвективные токи и просто концентрация на неоднородностях.
afrikanbo
Dec. 27th, 2011 10:11 am (UTC)
Мысль хорошая! Однако, надо учитывать, что растворимость СО2 в шампанском резко повышается с уменьшением температуры и соответственно разница давлений растворенного газа и пара в пузырьке будет меньше, а значит и выйгрыш по энергии при образовании пузырьков будет тоже во столько же раз меньше. На практике эта тенденция "перебивает" возможный выйгрыш от конвекции (если только газовой горелкой не разогревать бокал снизу :). - Охложденное шампанское пузырится гораздо слабее, чем теплое. Это - медицинский факт :)

Про неоднородности - разговор отдельный (в следующем посте), но по большому счету здесь много заблуждений. В частности, образование пузырьков оказалось возможным лишь на больших, видимых глазу, неоднородностях на стекле. Такие неоднородности теперь делают специально с помощью лазера в бокалах для профессиональной дегустации шампанских вин. Чтобы самому себе ответить на этот вопрос сначала задайтесь вопросом "почему в бутылке шампанского со дна не выделяются нити пузырьков, как это происходит в бокале, хотя по большому счету, неровности стекла и в бутылке и в бокале одинаковы?"
patamushta74
Dec. 27th, 2011 04:55 pm (UTC)
>профессор Жерар Лиже-Бельэр, который посвятил свою научную деятельность изучению пузырьков в бокале шампанского

Молодец профессор! Уверенно идёт к шнобелевской премии :)
afrikanbo
Dec. 27th, 2011 05:53 pm (UTC)
Остается ему только позавидовать. Сколько шампанского ему пришлось выпить на этом тернистом пути!
( 12 comments — Leave a comment )

Profile

Golden Gate
afrikanbo
Андрей Ростовцев

Latest Month

July 2014
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by Michael Rose