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

22.10 15:00
явления погоды в Москве: ясно
+4°
22.10 21:00
явления погоды в Москве: пасмурно с просветами
+1°
23.10 3:00
явления погоды в Москве: пасмурно, небольшой снег
+1°
23.10 9:00
явления погоды в Москве: пасмурно, небольшой снег
+1°

Новости о погоде и окружающей среде

На Курилы надвигается шторм

22 октября 2017 | 12:52   В понедельник Курилы будут атакованы мощным циклоном, надвигающимся со стороны Японии. По оценкам Центра погоды ФОБОС только за сутки на острова... >>

Новая система разглядит объект в любую погоду

22 октября 2017 | 11:45   В России создана и уже протестирована система «технического зрения» на базе гомодинного радиолокационного датчика микроволнового диапазона... >>

Млечный путь расширяет границы

22 октября 2017 | 10:24   Астрономы Поднебесной заявили, что границы Млечного пути, в котором находится Солнечная система, почти на 26% шире, чем считалось раньше... >>

Ветер парализует Керченскую паромную переправу

22 октября 2017 | 09:51   Керченская паромная переправа может приостановить работу из-за сильного ветра, поэтому автовладельцев и предприятия автобусного сообщения просят... >>

Погода в Санкт-Петербурге 22 октября

22 октября 2017 | 08:35   В Санкт-Петербурге облачно с прояснениями, местами кратковременный снег. Температура воздуха в городе днем +2…+4°, в Ленинградской области 0…+5°... >>

Погода в Москве 22 октября

22 октября 2017 | 08:01   В воскресенье синоптическая ситуация в столичном регионе обусловится тыловой частью североатлантического циклона, куда будут поступать разрозненные... >>

С первым снегом, москвичи!

21 октября 2017 | 17:11   Вот и случилось то, о чём мы предупреждали. Ещё в утренние часы в северных и западных районах Подмосковья отмечался небольшой снег... >>

Странная дружба животных не перестаёт удивлять

21 октября 2017 | 15:24   Банк данных странных знакомств и дружеских отношений в животном мире стремительно пополняется. Не проходит и месяца, чтобы СМИ не поведали о дружбе... >>

Грязная окружающая среда – главная убийца человечества

21 октября 2017 | 13:36   Грязная окружающая среда – от смога в воздухе до химикатов в воде –приводит к смерти в 15 раз большего количества людей... >>

Необычная планета: заключённые запустили гейзер

21 октября 2017 | 11:50   Есть на нашей планете гейзер, который чётко по расписанию запускает сотрудник парка на радость специально приехавшим туристам. По определению... >>

В Нидерландах появилась велосипедная дорожка из туалетной бумаги

21 октября 2017 | 11:22   Как вам идея использования переработанной туалетной бумаги для прокладывания велосипедных дорожек? В Нидерландах для себя уже нашли ответ на этот... >>

Белые медведи взяли в осаду чукотский посёлок

21 октября 2017 | 09:21   В непосредственной близости от с чукотского посёлка Рыркайпий нашли временное пристанище несколько десятков белых медведей. «Многие... >>

Тайфун «Лан» зальёт экстремальными дождями Японию

21 октября 2017 | 04:50   Зародившийся на просторах Тихого океана тайфун «Лан» продолжает своё движение в сторону Японии. Сегодня центр тайфуна будет находиться в... >>

«Трутся спиной медведи о земную ось...»

20 октября 2017 | 18:31   30-летний фотограф-любитель из Швейцарии Марсель Гросс совершил длительную поездку по Америке, снимая природу и диких животных. В один из дней в... >>

Выходные обещают первый снег и заморозки

20 октября 2017 | 14:14   В предстоящие выходные большая часть территории Европейской России останется на периферии ушедшего в Зауралье циклона, и вместе с ветрами северных... >>

Экстремальная погода погубила виноградники

20 октября 2017 | 10:00   Ещё одной жертвой климатических изменений на планете стало европейское виноделие. Эксперты надеялись, что скудный урожай 2016 года не повторится... >>

Необычную электричку продали как металлолом

20 октября 2017 | 09:52   В конце 19 века английские Брайтон и Роттингдин были небольшими городками, расположенными по соседству, на побережье Ла-Манша. Побережье было... >>

Автомобильные пробки: кто виноват и что делать?

20 октября 2017 | 08:57   Города стоят в пробках. Кажется, как легко обвинить в этом непогоду, дороги, власти… И каждый, у кого есть машина, уверен, что знает ответы на... >>

Ураганный ветер сбросил в ущелье железнодорожный состав

20 октября 2017 | 08:14   В середине уходящей недели в провинции Альберта, Канада, произошли две невероятные железнодорожные аварии. По информации CBC News... >>

Арктическое вторжение усиливается...

20 октября 2017 | 07:41   Зима все ближе!.. В четверг первый снег увидели жители Архангельска, Североморска, западных районов Карелии. А в Мурманске, где он выпал днём ранее... >>

Учёные нашли на Луне идеальное место для будущей колонии

20 октября 2017 | 06:51   Американские и японские исследователи нашли места на Луне, где, предположительно, может находиться лёд или вода. Как сообщает mail.ru... >>

Древнеегипетская цивилизация погибла из-за вулканов

19 октября 2017 | 16:55   Группа исследователей из Йельского университета изучила гидроклиматические и социальные последствия для Древнего Египта последовательности... >>

Ученые заявили о массовой пропаже насекомых в Германии

19 октября 2017 | 16:30   Исследователи пришли к выводу, что биомасса летающих насекомых в немецких национальных парках за прошедшие 27 лет снизилась на более чем 75%... >>

Ветряной парк в океане обеспечит энергией весь мир

19 октября 2017 | 14:53   Ветер относят к возобновляемым источникам энергии. Его не надо «добывать», он не загрязняет атмосферу, гидросферу и почву. Общие запасы энергии ветра... >>

Европейский погодный спутник запустили с российского космодрома

19 октября 2017 | 14:37   С Государственного испытательного космодрома Плесецк в Архангельской области провели успешный пуск ракеты-носителя лёгкого класса «Рокот» с... >>

«Офелия» принесет на Британские острова штормовую погоду

19 октября 2017 | 11:25   Предупреждение о наводнении, сильном волнении и ветре со скростью 35-40 м/с распространила метеорологическая служба Королевства Великобритании... >>

Речная выдра возвращается а Подмосковье

19 октября 2017 | 10:38   При проведении работ по мониторингу редких видов флоры и фауны в Можайском районе автоматическая фотокамера зафиксировала одного из самых редких... >>

«Платон» будет работать на экологию Московской области

19 октября 2017 | 08:33   Система мониторинга движения грузового автотранспорта «Платон» будет привлечена к борьбе со стихийными свалками мусора в Московской... >>

В Иркутской области произошло землетрясение

19 октября 2017 | 07:49   Подземные толчки силой до 6 баллов зафиксировали сейсмологи Иркутской области в ночь на 19 октября, в 01:46 по местному времени. По сообщению единой... >>

Зима в октябре

18 октября 2017 | 23:38   Зима пробирается вглубь Русской равнины. К середине недели снегом запорошило север Европы. Небольшие сугробы выросли в резиденции Санта-Клауса в... >>

В небе над Мурманском появилась «утренняя глория»

18 октября 2017 | 16:56   Эти облака представляют собой грозовой воротник длиной от одного до двух километров, расположенный на высоте 100-200 метров над землёй... >>

Китайские ТЭЦ отрицательно влияют на погоду Сибири

18 октября 2017 | 15:55   В бассейне озера Байкал третий год отмечается «великая сушь». Гораздо меньшее количество воды, чем в самые маловодные годы, зафиксированные по итогам... >>

Современное общество катастрофически недосыпает

18 октября 2017 | 13:09   Учёные Калифорнийского университета провели исследования, результаты которого были опубликованы в The Guardian. По их данным, в последние 75 лет люди... >>

От тайфуна «Ханун» пострадал почти 1 млн китайцев

18 октября 2017 | 11:10   Тайфун «Ханун», ставший 20-м по счёту в этом сезоне, обрушил проливные дожди и ураганный ветер на южные районы Китая. Во власть непогоды... >>

Чёрных рек оказалось больше всего

18 октября 2017 | 08:07   Одним из самых распространённых потамонимов на карте России является Чёрная. Только по информации Государственного водного реестра такое имя... >>

Шторм «Офелия» добрался до России

18 октября 2017 | 08:02   Переродившийся тропический шторм «Офелия» добрался до северо-западных регионов нашей страны. Его путь на восток был отмечен рядом спецэффектов. Так... >>

Вниманию автомобилистов! Время менять летнюю резину на зимнюю

17 октября 2017 | 15:44   В пятницу над берегами Москвы-реки расположится промежуточный гребень антициклона с севера. Он минимизирует вероятность осадков и продолжит понижать... >>

Рыбака едва удалось спасти после поцелуя с рыбой

17 октября 2017 | 12:18   Этот поцелуй мог стать смертельным. Британский рыбак поймал первую за день рыбину и по своей традиции поцеловал улов – но морской язык... >>

«Огненная радуга» раскрасила небо Таиланда

17 октября 2017 | 10:45   Необычайно красивое зрелище возникло в небе над провинцией Чиангмай в Таиланде. Очевидцы сняли на видео «огненную радугу»... >>

В чём опасность морских путешествий?

17 октября 2017 | 09:37   Если вы не можете позволить себе путешествия на борту круизного лайнера, доступные состоятельным людям, то и не расстраивайтесь – говорят... >>
Архив новостей >>

Тема дня

Выходные обещают первый снег и заморозки

Метеовести: прогноз погоды новости от ФОБОС - Выходные обещают первый снег и заморозки
20 октября 2017 | 14:14   В предстоящие выходные большая часть территории Европейской России останется на периферии ушедшего в Зауралье циклона, и вместе с ветрами северных... >>

Фобос на ТВ

...
21 октября 2017 | 16:41

Карта стихии

Видео

Фотогалерея

Новости партнеров

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