Как замораживать мыльные пузыри
Готовим адскую смесь: наливаем треть стакана воды, натираем мыло на мелкой терке или скоблим ножом. Полученный порошок засыпаем в воду, помешивая, но не сильно. Нельзя допускать образование на поверхности воды «пенки» из микропузырьков более чем 10 % от площади поверхности.
Порошок сыпать до тех пор, пока в комнатных условиях (+24) выдуваемые соломинкой пузырьки не начнут жить дольше трех-пяти секунд после отрыва от соломинки. То есть стенки должны быть прочными, но не толстыми.
Если использовать фейри-подобные средства, то пузыри становятся тонкими, непрочными, не могут ложится на снег, но более красиво кристаллизуются. При использовании шампуней пузыри получаются матовыми.
Как выдувать правильно: следует опустить соломинку до дна в стакан, таким образом внешняя часть соломинки окажется покрыта мыльным раствором.
Для лучшего эффекта можно наклонить стакан и прижав соломинку к внутренней стенке, покрутить. Тогда на неё соберется мыльный осадок. После чего отомкнуть соломинку от стенки и плавно вынуть из стакана.
Постарайтесь, чтобы на конце соломинки захватилась часть «пенки». Подносим соломинку горизонтально ко рту и начинаем дуть ритмичными, но со слабой амплитудой выдохами. Ритм приблизительно равен пульсу и должен идти по синусоиде, без резких перепадов. Саму соломинку плавно крутим, что бы на краю не скапливалась лишняя влага или кусочки мыла, которые могут порвать пузырь.
Плавно вращая вокруг оси, мы опускаем соломинку с пузырем на свежий (неутоптанный) снег. Если мы все делали правильно, то на днище пузыря скопилась «пенка», которая будет играть роль передатчика холода от снега, и подушки безопасности, которая не даст пузырю лопнуть.
Если внимательно присмотреться, то к тому моменту когда мы поднесем пузырь к снегу, нижняя его часть будет на грани замерзания, очень вязкая. А верхняя, так как мы крутим в ней соломинку, которую греет тепло наших рук, еще будет сохранять свои свойства.
Через секунду после соприкосновения с поверхностью, когда пузырь припаяется днищем к снегу, мы плавно, но быстро, вынимаем соломинку из него. Если замешкаться, то пузырь порвется, т.к. уже замерзнет. Если поспешить, то пузырь еще не ставший вязким лопнет.
Можно также попробовать замораживать пузыри прямо на соломинке. Это удобнее в плане маневренности относительно источников света, если вы планируете их фотографировать. Да и узоры получаются лучше, чем если класть на снег.
Замерзшие мыльные пузыри
Замерзшие мыльные пузыри
Играть с мыльными пузырями любят все. А вы видели когда-нибудь замерзший мыльный пузырь? Это зрелище, которое завораживает. Дети будут в восторге от увиденного. Как его заморозить? Оказывается это не сложно. Кроме того, предлагаем проделать с мыльными пузырями несколько опытов.
Для того, чтобы заморозить мыльный пузырь, нужно соблюдать несколько условий.
Из-за своей маленькой толщины пленка пузыря при этом остаётся пластичной (напоминает целлофановый пакет), так что если уронить замерзший мыльный пузырь на землю, то он не разобьется на множество ледяных осколков. Вместо этого на пузыре образуются вмятины, а если уронить шарик посильнее, он распадется на кусочки, которые тут же скрутятся в трубочки.
Для опытов достаточно иметь разведенный в снеговой воде шампунь или мыло, в который добавлено небольшое количество чистого глицерина, и пластмассовую трубку от шариковой ручки. Пузыри легче выдувать в закрытом холодном помещении, так как на улице почти всегда дуют ветры. Большие пузыри легко выдуваются с помощью пластмассовой воронки для переливания жидкостей.
Пузырь при медленном охлаждении переохлаждается и замерзает примерно при –7°C. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора незначительно увеличивается при охлаждении до 0°C, а при дальнейшем охлаждении ниже 0°C уменьшается и становится равным нулю в момент замерзания. Сферическая пленка не будет сокращаться, несмотря на то, что воздух внутри пузыря сжимается. Теоретически диаметр пузыря должен уменьшаться в процессе охлаждения до 0°C, но на такую малую величину, что практически это изменение определить очень трудно.
Первые три опыта следует проводить на морозе –15. –25°C, а последний – при –3. –7°C.
Опыт 1
Вынесите баночку с мыльным раствором на сильный мороз и выдуйте пузырь. Сразу же в разных точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и наконец сливаются. Как только пузырь полностью замерзнет, в его верхней части, вблизи конца трубки, образуется вмятина.
Воздух в пузыре и оболочка пузыря оказываются более охлажденными в нижней части, так как в вершине пузыря находится менее охлажденная трубка. Кристаллизация распространяется снизу вверх. Менее охлажденная и более тонкая (из-за отекания раствора) верхняя часть оболочки пузыря под действием атмосферного давления прогибается. Чем сильнее охлаждается воздух внутри пузыря, тем больше становится вмятина.
Опыт 2
Опустите конец трубки в мыльный раствор, а затем выньте. На нижнем конце трубки останется столбик раствора высотой около 4 мм. Приложите конец трубки к поверхности ладони. Столбик сильно уменьшится. Теперь выдувайте пузырь до появления радужной окраски. Пузырь получился с очень тонкими стенками. Такой пузырь ведет себя на морозе своеобразно: как только он замерзает, так сразу лопается. Так что получить замерзший пузырь с очень тонкими стенками никогда не удается.
Толщину стенки пузыря можно считать равной толщине мономолекулярного слоя. Кристаллизация начинается в отдельных точках поверхности пленки. Молекулы воды в этих точках должны сблизиться друг с другом и расположиться в определенном порядке. Перестройка в расположении молекул воды и сравнительно толстых пленках не приводит к нарушению связей между молекулами поды и мыла, тончайшие же пленки разрушаются.
Опыт 3
В две баночки налейте поровну мыльный раствор. В одну добавьте несколько капель чистого глицерина. Теперь из этих растворов один за другим выдуйте два приблизительно равных пузыря и положите их на стеклянную пластинку. Замерзание пузыря с глицерином протекает немного иначе, чем пузыря из раствора шампуня: задерживается начало, и само замерзание идет медленнее. Обратите внимание: замерзший пузырь из раствора шампуня сохраняется на морозе дольше, чем замерзший пузырь с глицерином.
Стенки замерзшего пузыря из раствора шампуня – монолитная кристаллическая структура. Межмолекулярные связи в любом месте совершенно одинаковы и прочны, в то время как в замерзшем пузыре из того же раствора с глицерином прочные связи между молекулами воды ослаблены. Кроме того, эти связи нарушаются тепловым движением молекул глицерина, поэтому кристаллическая решетка быстро сублимируется, а значит, быстрее разрушается.
Опыт 4
На слабом морозе выдуйте пузырь. Дождитесь, пока он лопнет. Повторите опыт с тем, чтобы убедиться, что пузыри не замерзают, сколько бы их ни выдерживали на морозе. Теперь приготовьте снежинку. Выдуйте пузырь и тут же сбросьте на него сверху снежинку. Она мгновенно соскользнет вниз на дно пузыря. На том месте, где остановилась снежинка, начнется кристаллизация пленки. Наконец, весь пузырь замерзнет. Если положить пузырь на снег – он также через некоторое время замерзнет.
Пузыри на слабом морозе охлаждаются медленно и при этом переохлаждаются. Снежинка является центром кристаллизации. На снегу происходит то же самое явление.
Можно заморозить мыльный пузырь
Заморозка мыльного пузыря – это элементарно, Ватсон!
| Anastasia | Дата: Четверг, 27.06.2013, 14:52 | Сообщение # 1 |
Никогда не горели желанием заморозить обыкновенный мыльный пузырь, который предварительно старательно выдули с помощью соломинки или дурацкой розовой детской баночкой с блестками и стразиками? Уверены, после этой новости такое желание появится и наверняка найдутся толпы желающих зимой проверить эффект. Самое интересное, что мыльные пузыри, оказывается, заморозить и просто, и непросто одновременно.
Готовим адскую смесь: наливаем треть стакана воды, натираем мыло на мелкой терке или скоблим ножом. Полученный порошок засыпаем в воду, помешивая, но не сильно. Нельзя допускать образование на поверхности воды «пенки» из микропузырьков более чем 10 % от площади поверхности. Порошок сыпать до тех пор, пока в комнатных условиях (+24) выдуваемые соломинкой пузырьки не начнут жить дольше трех-пяти секунд после отрыва от соломинки. То есть стенки должны быть прочными, но не толстыми. Мыльный раствор в состоянии натяжения, то есть сам мыльный пузырь, замерзает только при температуре – 7 градусов Цельсия. Но благодаря супертонким стенкам для мгновенного превращения пузыря из мыльного в ледяной достаточно… одной снежинки! Ей нужно просто коснуться поверхности, и сразу по пузырю побегут кристаллики льда. Тип кристаллизации зависит, естественно, от снежинки. Чем-то автору статьи этот эффект напомнил знаменитый «Лед-9» из книги Курта Воннегута «Колыбель для кошки». Главное отличие в том, что в результате не конец света, а настоящее ледяное чудо. Век живи – век учись! Как пускать мыльные пузыри на морозеДля опытов достаточно иметь разведенный в снеговой воде шампунь или мыло, в который добавлено небольшое количество чистого глицерина, и пластмассовую трубку от шариковой ручки. Пузыри легче выдувать в закрытом холодном помещении, так как на улице почти всегда дуют ветры. Большие пузыри легко выдуваются с помощью пластмассовой воронки для переливания жидкостей.
Пузырь при медленном охлаждении переохлаждается и замерзает примерно при –7°C. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора незначительно увеличивается при охлаждении до 0°C, а при дальнейшем охлаждении ниже 0°C уменьшается и становится равным нулю в момент замерзания. Сферическая пленка не будет сокращаться, несмотря на то, что воздух внутри пузыря сжимается. Теоретически диаметр пузыря должен уменьшаться в процессе охлаждения до 0°C, но на такую малую величину, что практически это изменение определить очень трудно. Первые три опыта следует проводить на морозе –15. –25°C, а последний – при –3. –7°C. Опыт 1Вынесите баночку с мыльным раствором на сильный мороз и выдуйте пузырь. Сразу же в разных точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и наконец сливаются. Как только пузырь полностью замерзнет, в его верхней части, вблизи конца трубки, образуется вмятина. Воздух в пузыре и оболочка пузыря оказываются более охлажденными в нижней части, так как в вершине пузыря находится менее охлажденная трубка. Кристаллизация распространяется снизу вверх. Менее охлажденная и более тонкая (из-за отекания раствора) верхняя часть оболочки пузыря под действием атмосферного давления прогибается. Чем сильнее охлаждается воздух внутри пузыря, тем больше становится вмятина. Опыт 2Опустите конец трубки в мыльный раствор, а затем выньте. На нижнем конце трубки останется столбик раствора высотой около 4 мм. Приложите конец трубки к поверхности ладони. Столбик сильно уменьшится. Теперь выдувайте пузырь до появления радужной окраски. Пузырь получился с очень тонкими стенками. Такой пузырь ведет себя на морозе своеобразно: как только он замерзает, так сразу лопается. Так что получить замерзший пузырь с очень тонкими стенками никогда не удается. Толщину стенки пузыря можно считать равной толщине мономолекулярного слоя. Кристаллизация начинается в отдельных точках поверхности пленки. Молекулы воды в этих точках должны сблизиться друг с другом и расположиться в определенном порядке. Перестройка в расположении молекул воды и сравнительно толстых пленках не приводит к нарушению связей между молекулами воды и мыла, тончайшие же пленки разрушаются. Опыт 3В две баночки налейте поровну мыльный раствор. В одну добавьте несколько капель чистого глицерина. Теперь из этих растворов один за другим выдуйте два приблизительно равных пузыря и положите их на стеклянную пластинку. Замерзание пузыря с глицерином протекает немного иначе, чем пузыря из раствора шампуня: задерживается начало, и само замерзание идет медленнее. Обратите внимание: замерзший пузырь из раствора шампуня сохраняется на морозе дольше, чем замерзший пузырь с глицерином. Стенки замерзшего пузыря из раствора шампуня – монолитная кристаллическая структура. Межмолекулярные связи в любом месте совершенно одинаковы и прочны, в то время как в замерзшем пузыре из того же раствора с глицерином прочные связи между молекулами воды ослаблены. Кроме того, эти связи нарушаются тепловым движением молекул глицерина, поэтому кристаллическая решетка быстро сублимируется, а значит, быстрее разрушается. Опыт 4На слабом морозе выдуйте пузырь. Дождитесь, пока он лопнет. Повторите опыт с тем, чтобы убедиться, что пузыри не замерзают, сколько бы их ни выдерживали на морозе. Теперь приготовьте снежинку. Выдуйте пузырь и тут же сбросьте на него сверху снежинку. Она мгновенно соскользнет вниз на дно пузыря. На том месте, где остановилась снежинка, начнется кристаллизация пленки. Наконец, весь пузырь замерзнет. Если положить пузырь на снег – он также через некоторое время замерзнет. Пузыри на слабом морозе охлаждаются медленно и при этом переохлаждаются. Снежинка является центром кристаллизации. На снегу происходит то же самое явление. Замороженные пузыри от AysaОпыт с пузырями делала и сибмама Aysa
Источник: «ЗнайКак.ру» Физики разобрались в замерзании мыльных пузырей
Mike Shaw / youtube.com Физики из США экспериментально исследовали замерзание мыльных пузырей, выделили два основных сценария замерзания и объяснили их теоретически. В частности, ученые установили, что так называемый «эффект снежного шара», при котором кристаллики льда кружатся по поверхности пузыря, возникает за счет теплового эффекта Марангони. Статья опубликована в Nature Communications. Когда температура за окном упадет ниже −15 градусов, выйдите на улицу и попробуйте выдуть мыльный пузырь. Как только пузырь коснется холодной поверхности (например, снега), по нему побегут причудливые узоры, напоминающие узоры мороза на оконном стекле, а сам пузырь в течение нескольких секунд полностью замерзнет. Если воздух внутри образовавшейся ледяной сферы будет горячее окружающей среды, он постарается вырваться наружу и разрушить сферу, поэтому пузырь рекомендуется выдувать не ртом, а быстрым движением кольца. Если же температура опустится еще на десять градусов, ждать, пока пузырь коснется поверхности, не придется — он будет замерзать и разрушаться еще в воздухе. Впервые этот эффект, который иногда называют «эффектом снежного шара» (snow-globe effect), исследовал в 1949 году Винсент Шефер (Vincent Schaefer), запускавший мыльные пузыри на вершине горы Вашингтон. Впрочем, тогда физик ограничился описанием формы кристаллов, намерзающих на пузыре, и не пытался объяснить происходящие процессы теоретически. Более того, ученые до сих пор плохо понимают, какие эффекты управляют этим процессом. Это связано с необычной формой пузыря: в отличие от других замерзающих объектов, пузырь может проводить тепло только вдоль своей поверхности. Поэтому знания, наработанные в экспериментах с замерзающими каплями или пленками, не могут объяснить замерзание пузыря. Поэтому группа ученых под руководством Джонатана Борейко (Jonathan Boreyko) исследовала замерзание мыльных пузырей в эксперименте, а затем разработала качественную модель этого процесса. В качестве жидкости для мыльных пузырей ученые использовали водно-глицериново-мыльный раствор (в пропорциях 79:20:1), замерзающий при температуре −6,5 градусов Цельсия. Всего ученые поставили два набора экспериментов, которые отличались окружающими условиями. В первом наборе опытов температура поверхности, на которой располагался пузырь, совпадала с температурой воздуха и находилась на уровне −20 градусов Цельсия, то есть значительно ниже температуры замерзания раствора. В экспериментах второго типа температура подложки поддерживалась на таком же низком уровне, однако окружающий воздух прогревался до комнатной температуры (25 градусов Цельсия). Для охлаждения подложки ученые использовали элемент Пельтье, посыпанный снегом, а процесс замерзания пузыря записывали на высокоскоростную камеру.
Схема экспериментальной установки Farzad Ahmadi et al. / Nature Communications, 2019  Привет, друзья! Сегодня я хочу рассказать вам о волшебных  Привет, друзья! Сегодня я хочу рассказать вам о важных  Привет, друзья! Сегодня я хочу рассказать вам о чем-то  Привет, дорогие дети! Сегодня я хочу рассказать вам |
