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

26.06 21:00
явления погоды в Москве: пасмурно с просветами, дождь, возможна гроза
+20°
27.06 3:00
явления погоды в Москве: пасмурно с просветами, дождь
+17°
27.06 9:00
явления погоды в Москве: пасмурно с просветами
+20°
27.06 15:00
явления погоды в Москве: ясно
+23°

Новости о погоде и окружающей среде

Лиственница и тополь спасут от степных пожаров

26 июня 2017 | 18:19   Заградительные барьеры, основу которых составляют пожароустойчивые породы деревьев, могут уберечь населённые пункты от степных пожаров... >>

Котокафе приглашает на световое шоу

26 июня 2017 | 13:55   В Санкт-Петербурге среди жителей и гостей пользуется популярностью котокафе, одновременно являющееся альтернативным приютом: ежегодно более сотни... >>

К столичному региону приближается холодный атмосферный фронт!

26 июня 2017 | 12:40   Как мы и прогнозировали утром, во второй половине дня на погоду столичного региона начнёт оказывать влияние холодный атмосферный фронт... >>

Последний удар холода

26 июня 2017 | 10:57   Дожди не прекращаются сразу в нескольких регионах европейской части страны. Сильный ливень прошел накануне в Саратове. В воскресенье дождь затопил... >>

Воскресенье – день температурных рекордов

26 июня 2017 | 10:36   В минувшее воскресенье природа на территории России не поскупилась на экстремальные температуры. Причём если в окрестностях Байкала внимание... >>

Мёд прямо в банки!

26 июня 2017 | 09:01   Не так давно в сети появилась информация про «модернизированный» пчелиный улей, позволяющий сливать мёд, не тревожа пчёл. Однако он был довольно... >>

Ведущего прогноза погоды сдуло ветром в прямом эфире

26 июня 2017 | 08:01   «Мать-природа снова победила», — этими словами прокомментировал свой видео ролик в интернете ведущий прогноза погоды на ирландском телеканале TV3... >>

Погода в Москве 26 июня

26 июня 2017 | 07:25   Понедельник столичный регион проведёт в тёплых воздушных массах атлантического циклона, но во второй половине дня, по мере приближения атмосферного... >>

Погода в Санкт-Петербурге 26 июня

26 июня 2017 | 07:11   В наступивший понедельник Ленинградская область будет находиться в холодной части циклонического вихря. Это станет причиной облачной с прояснениями... >>

В Забайкалье растёт число лесных пожаров

26 июня 2017 | 06:45   За минувшие выходные в Забайкальском крае существенно увеличилась площадь лесных пожаров. По данным пресс-службы регионального Минприроды... >>

Погода новой недели: наконец-то лето!

25 июня 2017 | 19:02   На юге Европейской России будет формироваться антициклон, так что жителей региона ждёт солнечная погода, и только в отдельные дни местами возможны... >>

В Тихом океане возник новый тропический шторм

25 июня 2017 | 17:09   В воскресенье у тихоокеанского побережья Мексики сформировался тропический шторм, которому присвоили имя «Дора». Как сообщают РИА Новости... >>

Когда прогулки по дюнам становятся преступлением?

25 июня 2017 | 17:00   Куршская коса пользуется популярностью у калининградцев и туристов, коих в этих местах с каждым годом становится больше. Однако некоторые забывают... >>

Тайна «огненных волос» Солнца

25 июня 2017 | 14:05   Астрономы НАСА заинтересовались рождением сотен миллионов спикул Солнца, которые образуют солнечный ветер, и выяснили, как они возникают... >>

Заканчивается аномальный июнь. Чего ждать от июля?

25 июня 2017 | 12:40   Новостей о погодных катаклизмах в России на прошедшей неделе хватило бы, пожалуй, на несколько месяцев. Было всё: и ураганы, и ливни, и град... >>

Австралийцы будут спасаться от кошек с помощью электрического забора

25 июня 2017 | 12:17   Правительство Австралии в 2015 году приняло решение об уничтожении 2 млн бездомных кошек. На непопулярную меру им пришлось идти ради спасения других... >>

В Поволжье прошли сильные дожди

25 июня 2017 | 10:06   Небольшой циклонический вихрь, заливший дождями Среднюю Волгу, приближается к Уралу. Накануне он отметился сильными дождями в Саратовской области... >>

Сильное землетрясение в Японии

25 июня 2017 | 09:22   Воскресным утром в центральной части Японии произошло землетрясение магнитудой 5,7. По сообщению РИА Новости, подземные толчки были зафиксированы в... >>

Кино в дорогу: в поездах РЖД показывают интересные фильмы

24 июня 2017 | 19:35   Компания «Российские железные дороги» совместно с Русским географическим обществом (РГО) запустили познавательный проект для пассажиров... >>

Феномену белых ночей нашли объяснение

24 июня 2017 | 14:45   Белые ночи характерны для умеренных и северных широт до начала летнего солнцестояния и после него. При этом всё тёмное время суток состоит из сумерек... >>

В России появились новые заповедники

24 июня 2017 | 12:01   ЮНЕСКО на очередной сессии в июне приняло решение о создании 23 новых биосферных резерватов в мире, включая и Россию. В нашей стране это совместный с... >>

Изменится ли солнечный свет?

24 июня 2017 | 11:30   По заверению представителей NASA, в ноябре текущего года в космосе произойдёт уникальное явление: Венера пройдёт на слишком близком расстоянии от... >>

Опасный астероид приближается к Земле

24 июня 2017 | 06:54   Сегодня к Земле на максимально близкое расстояние (3 млн км), подлетит потенциально опасный астероид, который в 13 раз больше челябинского метеорита... >>

Более 100 человек накрыло оползнем в китайской провинции Сычуань

24 июня 2017 | 06:49   В результате проливных дождей в центральной части Китая в уезде Маосянь провинции Сычуань сегодня около 01.00 мск на одну из деревень в районе города... >>

Опасные явления погоды: где стоит ожидать разгула стихии?

24 июня 2017 | 05:58   Сегодня на Среднюю Волгу активный циклон, закрутившийся на фронтальной волне, принесёт обильные ливни, грозы град и шквалистое усиление ветра... >>

Фронт экстремально высоких температур продолжает своё движение

23 июня 2017 | 21:21   Субтропическая жара захватывает всё новые территории. После рекордов в Центральной и Восточной Сибири пришло время рекордно высоких температур в... >>

Загадочные фигурки из песка поразили сахалинцев

23 июня 2017 | 17:09   Некоторое время назад сахалинцы стали свидетелями загадочного природного явления. Огромное количество небольших фигурок из песка в виде конусов и... >>

Погода на выходные: дожди, грозы, град...

23 июня 2017 | 14:23   Самые неблагоприятные погодные условия будут в субботу на севере Волгоградской области, в Среднем Поволжье, в воскресенье – в Предуралье и на Южном... >>

Дикие хищники приходят в ужас от политических обозревателей

23 июня 2017 | 12:43   Большинство людей боятся диких хищников, однако насколько обоснованы эти страхи? Биологи из Калифорнии (Калифорнийский университет, Санта-Круз... >>

Зимнее солнце будет согревать финские дома

23 июня 2017 | 10:38   Учёные из финского Университета Аалто воспользовались методом моделирования, чтобы определить, могут ли солнечные панели конкурировать с... >>

Сибирь находится в зоне риска

23 июня 2017 | 10:25   Жаркая погода в Сибири опять может резко сменяться сильным ненастьем. В четверг в его эпицентре оказался юг региона. В Новосибирске за час похолодало... >>

Третий полюс планеты будут изучать системно

23 июня 2017 | 10:24   В Азии Тибет называют третьим полюсом планеты Земля. Его площадь составляет около 5 миллионов квадратных километров со средней высотой около 4000... >>

Новые суперкомпьютеры позволят прогнозировать грозовые облака

23 июня 2017 | 09:55   Новые суперкомпьютеры позволяют моделировать место и время возникновения конвективных облаков в континентальном масштабе. Об этом сообщили... >>

Для демонтажа АЭС в Японии будут использовать роботы-скелеты

23 июня 2017 | 08:21   В Японии планируют использовать роботизированные экзоскелеты для демонтажа АЭС. Надетые поверх защитных костюмов, они облегчат физический труд... >>

В Иркутской области в лес смогут попасть только пожарные

23 июня 2017 | 08:08   Режим ЧС ввели в Иркутской области из-за лесных пожаров с 22 июня. Соответствующий указ подписан губернатором региона Сергеем Левченко... >>

Накануне вечером в Хакасии выпал крупный град

23 июня 2017 | 07:57   По многочисленным сообщениям пользователей социальных сетей, вчера вечером на берегах озера Белё в Ширинском районе Хакасии прошёл сильный град... >>

Когда наступит лето в Приморье?

22 июня 2017 | 19:13   По географическому расположению Приморский край – один из самых южных регионов страны: его северная граница проходит южнее широт... >>

Сибирские учёные создали уникальный сорбент

22 июня 2017 | 16:15   Российскими учёными был создан уникальный биосорбент для устранения нефтяных загрязнений. Уникальность состоит в том, что он не требует сбора и... >>

Смертельные пожары в Португалии

22 июня 2017 | 12:35   Лесные пожары в Португалии обычно наблюдаются в августе, когда на территории страны устанавливается сухая и жаркая погода. В этот раз жара пришла... >>

Орёл украл рыбу у канадского рыбака

22 июня 2017 | 10:57   Канадский рыбак Эштон Филлипс опубликовал необычное видео, в котором орёл пикирует на его лодку и крадёт наживку, предназначенную для ловли рыбы... >>
Архив новостей >>

Тема дня

Погода новой недели: наконец-то лето!

Метеовести: прогноз погоды новости от ФОБОС - Погода новой недели: наконец-то лето!
25 июня 2017 | 19:02   На юге Европейской России будет формироваться антициклон, так что жителей региона ждёт солнечная погода, и только в отдельные дни местами возможны... >>

Фобос на ТВ

...
26 июня 2017 | 13:42

Карта стихии

Видео

Фотогалерея

Новости партнеров

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