新形成的气泡周围的温度发生了一些奇怪的变化:
当您停下来思考气泡时,您会发现它们无处不在:洗碗机中、啤酒顶部、波峰上、牙齿间的唾液中,当然还有气泡中枪玩具。
这意味着泡泡的物理特性在各种场景中都很重要。考虑到这一点,法国巴黎萨克雷大学的研究人员对气泡周围的薄膜有了一个有趣的发现。
在某些情况下,该薄膜的温度可高达 8°C(14.4°F) ) 比周围的环境更凉爽,研究人员说。这些发现建立在之前关于温度变化如何触发液膜变薄和蒸发的研究的基础上。
“尽管这种效应在专门用于液滴蒸发的研究中经常被考虑,但据我们所知,研究人员在他们发表的论文中写道:“关于肥皂膜和泡沫的文献中没有提到冷却引起的蒸发的重要性。”
为了更仔细地观察对于这些肥皂膜和泡沫——本质上是气泡——该团队将一种由洗涤液、水和甘油制成的混合物放在一起,最终物质的变化用于微调气泡的寿命和蒸发速率。
这些气泡在不同的温度和湿度条件下进行了测试。在某些情况下,皂膜和环境空气之间的差异非常大——在 8°C 的水平下达到最大值。
虽然众所周知,皂膜会通过蒸发失去液体以试图释放能量(就像我们出汗降温时所做的那样),假设这些薄膜的温度与周围环境相匹配。
“在实验中,我们观察到温度先下降然后上升,直到再次达到环境温度,”研究人员写道。
“我们报告说,冷却效果的大小取决于相对湿度和初始甘油浓度,降低这两个参数的值会导致更强的影响。”
这项研究可能有用的方法之一是在工业过程中,在这些过程中管理气泡的稳定性至关重要。气泡膜与外部之间的温度变化世界将影响这些计算。
研究人员说,肥皂膜的粘度和表面张力是他们发现的可能受温差影响的两个特性;事实上,肥皂物体周围可能没有均匀的热场。
不过,这是同类研究中的第一项,在科学家们能够说出薄膜的温度如何产生之前,还需要进行大量的研究
研究人员写道:“我们提出了一个模型来描述肥皂膜形成后的温度下降,该模型与我们的实验在数量上是一致的。”
“我们强调,这种降温效果显着,必须在未来对肥皂膜动力学的研究中会得到充分考虑。”
该研究已发表在《物理评论快报》上。