倒啤酒時,杯子為什麼得傾斜?
倒氣泡飲料如啤酒時,杯子傾斜就能減少飲料上層的氣泡。這是為什麼呢?
吳勝明和謝平凡答案的方向都是對的。不過,其實沒必要解釋得那麼細把這麼多因素都考慮進去,因為生活的現象不像實驗室那樣所有因素都控制住了;而且跨越太大的空間尺度,甚至想從量子力學解釋到宏觀現象,是不可能也不必要的。我在這裡順便說明,之所以不能從量子力學預測到宏觀,不是因為目前的能力達不到,而是就算能達到(其實現在已經是能的了),所耗費的能量將會相當巨大。具體在這裡不展開了。
儘管有些是兩位已經講過的,但為了完整我還是複述一下。
啤酒和其他「碳酸飲料」中的二氧化碳是靠壓力溶入水中,在氣壓壓強較小的情況下就要重新釋放出來,產生氣泡。但這一過程不是一下子完成的。因為,雖然很想釋放,但是由於都是水的內部,不通過產生氣泡的話則沒辦法釋放。而產生氣泡也不簡單,需要克服表面張力,這個表面張力的能量只能慢慢地從環境獲得。多虧你搖晃、傾倒,給它以額外的能量,使得大量氣泡得以在短時間內形成,促進了二氧化碳的釋放過程。
總之你去動它,都會加速氣泡的形成的。所以你能做的,只能是盡量慢點兒倒。其實,「沿杯壁」傾倒,如果倒得快,照樣一堆氣泡。你倒得夠慢,但是直接砸到杯底,這會使得液體從非彈性碰撞中獲得額外的能量(汽水是液體,絕對不會是完全彈性碰撞的了,能量損失了哪兒去?有人正急著用呢當然去那兒了)。
所以,完整的方法應該是「卑鄙下流」(杯壁下流),倒半天倒不完一小杯。杯子直立的時候,一股啤酒砸下來撞在杯底,引發大量「爆炸」。
當你試著把杯子傾斜的時候,你會發現越傾斜就越能減少氣泡。所以你會看到有人倒酒,會把酒瓶伸進杯子里;開始的時候杯子幾乎是水平的,然後隨著酒的增多,慢慢把杯子豎起來。這樣盡量減少每一股啤酒垂直下降的距離,從而降低撞擊強度,減少泡沫;
另外,比起啤酒倒在水平的杯底上撞擊反彈而言,倒在傾斜的杯壁上並不是垂直反彈,而是順流而下,這樣啤酒所受的衝量比較小;再則,杯壁對液體有粘滯阻力,或許也能幫助降低能量釋放。最後,杯壁的材料應該也是有影響的。當你把一塊雞骨頭扔進啤酒里,你會發現骨頭所過之處產生大量泡沫。但是據一位啤酒廠廠長說,如果你扔一塊瓷進去,是不會有泡沫的。所以我猜測,瓷杯子也能幫助減少泡沫。期待專業人士解答。啤酒二氧化碳是靠壓力融入其中的,所以非常不穩定,在氣壓壓強較小的情況下就開始分解了。而你倒酒入杯的時候,有摩擦作用,所以分解就更為劇烈了一些,而傾斜杯子的作用,無非是讓摩擦係數減小,分解變慢,泡沫就不會一下子集中分解了。---------------------------------------------------------------後半部分是知母作用力致使泡沫分解加速,@謝平凡似乎解釋得更好,但是水自身的撞擊,能不能視作啤酒本身作為液體的摩擦作用?水分子之間相互作用也應該是會迫使其分解出更多二氧化碳的吧?陶瓷本身是很光滑的,能不能看成是摩擦係數小的原因?
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查了一下摩擦力是一個宏觀的量,這裡用來說水分子這種微觀粒子是不合適的,摩擦力的本質是電磁力,水分子之間顯然有電磁力。這個是化學鍵上的表述了,所以我也很不精確,見諒。啤酒流到杯子里的水花比砸到杯子里小,二氧化碳釋放得也少。
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