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Un team dell'Istituto di Meccanica dei Fluidi e Trasferimento di Calore dell'Università di Tecnologia di Vienna (TU) ha analizzato matematicamente ciò che accade quando i tappi di champagne vengono fatti saltare per la prima volta. Hanno integrato i loro calcoli con le immagini di telecamere ad alta velocità e hanno ottenuto risultati sorprendenti.
Mentre il tappo vola via a una velocità di circa 20 metri al secondo, il gas che fuoriesce supera il tappo e infrange la barriera del suono a una velocità di circa 400 metri al secondo. A temperatura ambiente la velocità è di 340 metri al secondo. Questo crea un'onda d'urto che modifica in modo significativo le condizioni di pressione davanti all'imboccatura della bottiglia. Anche la temperatura cambia bruscamente quando il gas si espande. In alcuni luoghi, può raffreddarsi fino a meno 130°C e persino minuscoli cristalli di ghiaccio secco possono formarsi dalla CO2 contenuta nello spumante. "Le diverse temperature portano a cristalli di ghiaccio secco di dimensioni diverse, che diffondono la luce in modo diverso. Il risultato è un fumo di colore diverso. In linea di principio, da questo colore si può capire la temperatura dello spumante", spiega l'autore dello studio Lukas Wagner.
Il botto che si verifica quando una bottiglia di spumante viene aperta rapidamente non è dovuto solo alla brusca espansione del tappo, che crea un'onda di pressione. Anche l'onda d'urto causata dal getto supersonico di gas - paragonabile al boom sonico degli aerei - contribuisce al suono caratteristico.
"Inizialmente non ci aspettavamo che i fenomeni supersonici si verificassero effettivamente quando una bottiglia di champagne scoppia", spiega l'autore dello studio Bernhard Scheichl. "Ma come dimostrano le nostre simulazioni, questo fenomeno emerge naturalmente dalle equazioni della meccanica dei fluidi e i nostri risultati concordano molto bene con gli esperimenti". I metodi sviluppati per lo studio possono essere applicati anche ad altre aree che coinvolgono flussi di gas o missili balistici come proiettili o razzi.
(al / Fonte: TU Vienna)