Новости от ФОБОС

Зачем учёные изучают взрыв замерзающей капли?

15 апреля 2017 | 15:25  Центр ФОБОС
Кликните, чтобы просмотреть в полный размер
© Татьяна Ильина
Учёные с помощью скоростной съёмки исследовали процессы, которые приводят к взрыву стремительно замерзающих водяных капель. Далее они построили компьютерную модель и сделали видеозапись молниеносных процессов, происходящих в капле. Исследование может помочь смоделировать замерзание капель воды в облаках и образование града.
Известный факт: при замерзании вода стремится расшириться. Но как это происходит с каплей воды, которая замерзает с внешней оболочки, а внутри остается жидкой? Нидерландские физики Университета Твенте благодаря высокоскоростной визуализации показали, что эта головоломка разрешается посредством кавитации внутри капли. Кавитация − это схлопывание пузырьков пара из-за понижения давления, которое сопровождается гидравлическим ударом и, как следствие, взрывом капли.
В эксперименте маленькие капли воды размещали в камере с пониженным давлением, быстро охлаждали, добиваясь эффекта переохлаждения. При этом капля пребывала в метастабильном состоянии (состояние квазиустойчивого равновесия физической системы, в котором система может находиться длительное время): капля остается жидкой несмотря на то, что её температура уже ниже точки замерзания. Для того, чтобы капля оставалась шарообразной, исследователи использовали супергидрофобное покрытие.
Переохлажденная вода моментально замерзает от любого внешнего воздействия. Поэтому в проводимых опытах после охлаждения капли к ней легко прикасались иглой из иодида серебра. Это инициировало образование льда. Сначала лед «схватывал» внешнюю поверхность капли, а потом быстро начинал расти внутрь. Под влиянием нарастающего давления происходил выброс жидкости на поверхность, которая тут же замерзала. При дальнейшем замерзании во льду возникали трещины из-за его расширения, которые быстро заполнялись водой. Дальнейшее замерзание обуславливало рост внутреннего давления и, в конечном итоге, через пару секунд после начала процесса отмечался взрыв, сообщает N+1.
Таким образом, учёные на эксперименте с помощью скоростной съёмки продемонстрировали, что заключенная внутри твёрдой оболочки жидкая фаза впоследствии замерзает, и характеристики взрыва зависят в основном от напряжения, которое выдерживает лёд, и объёмного модуля упругости воды. Также физики установили, что описанные процессы характерны для капель в диаметре не превышающих миллиметр, и, вероятней всего, взрыва не будет, если диаметр капли составляет менее 50 микрометров.

// ФОБОС

Новости по теме

Почему капли дождя не убивают комаров?

2 июля 2015 | 09:08   Полет комара во время дождя — опасное занятие. Во-первых, тело насекомого такое же по размеру, как и капля дождя. Во-вторых, одна такая капля весит в... >>

Как аэрозоли в атмосфере влияют на глобальное потепление?

26 марта 2016 | 12:45   Специалисты из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) выявили новый природный механизм, который объяснил роль органических аэрозолей... >>

Деревянные тайны

18 апреля 2015 | 12:34   Древние деревья Энты, персонажи книг Толкиена о приключениях хоббитов и волшебного кольца, могут ходить и общаться. А что могут земные растения?... >>

Почему облака не падают на Землю?

11 июня 2016 | 10:59   Все знают, что облака состоят из мелких капелек воды или кристалликов льда. Водяные капли в облаке имеют различный диаметр — от долей микрометра до... >>

Погода в Москве

18.12 3:00
явления погоды в Москве: пасмурно
+1°
18.12 9:00
явления погоды в Москве: пасмурно
18.12 15:00
явления погоды в Москве: пасмурно, небольшой снег
+1°
18.12 21:00
явления погоды в Москве: пасмурно, снег
+1°

Новости о погоде и окружающей среде

Природа и её обитатели: зачем олени истошно ревут?

17 декабря 2017 | 20:30   Недавно сотрудникам Воронежского биосферного заповедника имени В.М. Пескова удалось снять редкое видео — поздним вечером фотоловушка уловила ревущего... >>

Погода недели: рекордное тепло отступит

17 декабря 2017 | 19:55   На юге России неделя стартует по-апрельски тёплой погодой – местами дожди и до +12…+17⁰. Но затем в регион прорвутся арктические воздушные... >>

Московская погода «переобуется» в воздухе: надвигается зима

17 декабря 2017 | 15:09   В понедельник погода в столичном регионе резко ухудшится. Небывалая оттепель и дожди сменятся утренней гололедицей, послеполуденными снегопадами... >>

Беспилотный шаттл-такси попал в аварию в первый же день работы

17 декабря 2017 | 13:59   Беспилотный шаттл и грузовик с водителем столкнулись 8 ноября в Лас-Вегасе. По иронии судьбы, это произошло в первый же день эксплуатации... >>

Древний пингвин был ростом с современного человека

17 декабря 2017 | 11:05   Археологи из Научно-исследовательского института Сенкенберга и Музея естественной истории во Франкфурте (Германия) обнаружили в Новой Зеландии... >>

Самый острый соус готовят в Англии в графстве Линкольншир

17 декабря 2017 | 09:35   Перед тем как отправить в рот куриную ножку в соусе Atomic Kick Ass, посетители ресторана должны подписать бумагу, освобождающую заведение от... >>

Летучие лисицы в Австралии вытесняют людей из родных мест

17 декабря 2017 | 09:22   Жители австралийского города Чартерс-Тауэрс покидают свои жилища: из родных мест их вытеснили летучие лисицы. На данный момент в Чартерс-Тауэрсе ... >>

В столице установлен рекорд температуры воздуха

17 декабря 2017 | 08:32   Сегодня утром в столице на базовой метеорологической станции Москва (ВДНХ) установлен абсолютный рекорд температуры воздуха за всю историю... >>

Погода в Санкт-Петербурге 17 декабря

17 декабря 2017 | 08:14   На характер погоды в Северо-Западном федеральном округе сегодня будет оказывать влияние гребень антициклона. На фоне повышения атмосферного давления... >>

Погода в Москве 17 декабря

17 декабря 2017 | 08:07   Южный циклон принес в столицу рекордное тепло. Сегодня утром на метеостанции Москва (ВДНХ) зафиксирована температура воздуха +7.7°... >>

К столичному региону приближаются дожди

16 декабря 2017 | 18:18   Передний край зоны осадков, связанной с тёплым атмосферным фронтом балканского циклона, уже подошёл к южным границам столичного региона. Так, в 18... >>

От осетра осталось лишь название...

16 декабря 2017 | 18:11   Река Осётр, правый приток Оки, длиной в 228 км протянулась по территории сразу трёх областей в европейской части России – по Московской... >>

Светящиеся растения заменят фонари и светильники

16 декабря 2017 | 16:34   На освещение улиц и квартир тратится до 20% производимого электричества. Одним из вариантов снижения этих энергозатрат может стать использование... >>

«Руки Бога», или иллюзия обмана

16 декабря 2017 | 15:03   Людям так хочется верить в чудо, что мозг готов воплотить в реальность любую фантазию.Житель Австралии заснял на видео и выложил в интернет мощные... >>

Пугающая природа: гигантские паутины

16 декабря 2017 | 12:58   Необычный лес, окутанный плотной и гигантской паутиной, недавно обнаружили на берегах реки Сорек под Иерусалимом. Учёные Еврейского университета... >>

Австралийский поезд на солнечных батареях выходит на маршрут

16 декабря 2017 | 10:08   В эти выходные дни на пятом континенте вводится новый, экологически чистый вид транспорта – 3-х километровый железнодорожный маршрут вблизи... >>

Рекордное тепло идёт на Русскую равнину

16 декабря 2017 | 06:10   Постепенно выходящий на Русскую равнину активный циклон с Балкан сегодня принесёт не только локальные дожди различной интенсивности... >>

Мегазасуха угрожает США

15 декабря 2017 | 17:41   На западе и юго-западе США в любой момент может начаться "мегазасуха", которая будет длиться как минимум 30 лет, сообщает Journal of Climate... >>

Погода на выходные: беспрецедентное тепло и дожди

15 декабря 2017 | 15:53   В выходные синоптическая карта большей части Европейской России будет представлена двухъядерной барической депрессией, состоящей из атлантического и... >>

Подсказки природы: дроны-охотники учатся у сапсана

15 декабря 2017 | 13:08   Применение дронов растёт огромными темпами. Они следят за объектами, отпугивают хищников, спасают людей, помогают решать проблему городских пробок... >>

Рекордные ливни обрушатся на предновогоднюю Москву

15 декабря 2017 | 11:06   Пик потепления в центре Европейской России совпадёт с сильнейшими ливнями. В четверг ледяные дожди привели к коллапсу в Поволжье. В Ульяновской... >>

Искусственный интеллект обнаружил аналог Солнечной системы

15 декабря 2017 | 10:44   Учёные впервые обнаружили планетную систему вокруг другой звезды с 8-ю планетами, сообщили на специальной пресс-конференции NASA. Эти планеты... >>

Сугробы и морозы вернутся в Центральную Россию на следующей неделе

15 декабря 2017 | 09:13   С наступлением следующей недели зима вернёт утраченные позиции в Центральной России. В тыл циклонического вихря задуют северные ветры... >>

В Европейской России зафиксированы рекорды тепла

15 декабря 2017 | 08:06   Большая часть Европейской России остается на орбите влияния тёплого влияния атлантического циклона, юго-западные течения которого несут новые порции... >>

На Камчатке вулкан выбросил столб пепла

15 декабря 2017 | 06:53   Сегодня камчатский вулкан Карымский выбросил столб пепла на высоту 2,5 километра, сообщает краевое ГУ МЧС. "Утром 15 декабря по спутниковым данным... >>

Великая миграция: особая стратегия размножения

14 декабря 2017 | 15:45   На планете существует всего несколько мест, куда морские черепахи, следуя многовековому инстинкту, приплывают отложить яйца. В частности... >>

Сердце боится холодов

14 декабря 2017 | 14:13   Шведские учёные заявили, что температура воздуха является одним из важных внешних факторов для возникновения сердечного приступа... >>

Майкрософт расширяет программу «Искусственный интеллект для Земли»

14 декабря 2017 | 12:18   Корпорация Майкрософт объявила о расширении программы «Искусственный интеллект для Земли», направив дополнительно 50 миллионов долларов для... >>

Китай увеличивает мощности по опреснению морской воды

14 декабря 2017 | 09:58   Китай планирует за ближайшие 3-5 лет увеличить более чем в 5 раз свои мощности по опреснению морской воды, чтобы решить проблему с дефицитом пресной... >>

Потепление будет усиливаться

14 декабря 2017 | 09:30   За две недели до Нового года воздух в Европейской России прогревается, как в разгар весны. В среду города в центре страны, в Поволжье и Черноземье... >>

Россия развивает солнечную энергетику

14 декабря 2017 | 08:47   В следующем году в Оренбургской области стартует масштабный проект по строительству солнечных электростанций. Инвестиции в возведение сооружений... >>

Компания Blue Origin готова к полёту человека в космос

14 декабря 2017 | 06:54   Частные компании становятся всё ближе к первому негосударственному полёту человека в космос. Так, компания Blue Origin накануне сообщила об успешных... >>

Харза обыграла учёных

13 декабря 2017 | 19:26   С невероятно умной харзой – индийской куницей – столкнулись специалисты «Земли леопарда» во время проведения ветеринарных исследований в заповедном... >>

Как климат повлиял на форму носа?

13 декабря 2017 | 17:01   Даже ребёнок знает, что нос нужен для того, чтобы нюхать. Но помимо способности улавливать запахи у наших носов есть более важная функция... >>

Московский зоопарк сможет управлять своим климатом

13 декабря 2017 | 14:23   На сайте мэра Москвы сообщается, что в Московском зоопарке скоро появятся новые павильоны с климатическим управлением. Один из них –... >>

Антидепрессанты превратили крабов во «львов»

13 декабря 2017 | 12:37   Растущий список антропогенных факторов, в частности таких как повышение температуры воздуха и подкисление океана, вызывают стресс у животного мира... >>

Учёные создали подробную карту Титана

13 декабря 2017 | 12:28   Титан является крупнейшим спутником планеты Сатурн. Именно там учёные обнаружили круговорот жидкостей, характерных для Земли. Так что неудивительно... >>

Снежный шторм продолжит свирепствовать на Дальнем Востоке

13 декабря 2017 | 02:28   Зима по-настоящему взялась за Дальний Восток – одни районы сегодня накроет мощная метель, а в других начнут крепчать морозы... >>

К столичному региону приближается тёплый атмосферный фронт

12 декабря 2017 | 17:12   Сегодня вечером и в предстоящую ночь столичный регион с запада на восток будет пересекать тёплый атмосферный фронт атлантического циклона... >>
Архив новостей >>

Тема дня

Погода недели: рекордное тепло отступит

Метеовести: прогноз погоды новости от ФОБОС - Погода недели: рекордное тепло отступит
17 декабря 2017 | 19:55   На юге России неделя стартует по-апрельски тёплой погодой – местами дожди и до +12…+17⁰. Но затем в регион прорвутся арктические воздушные... >>

Фобос на ТВ

...
16 декабря 2017 | 17:47

Карта стихии

Видео

Фотогалерея

Новости партнеров

Copyright © 2012-2017
Метеовести
  Автоматизированные прогнозы погоды подготовлены
при техническом содействии проекта Метеонова