Visioni liquide

Esistono bevande attraverso le quali è possibile scrutare strane forme e figure: scopriamole insieme ai principi fisici dietro di esse

Visioni liquide

Lacrime del vino 
Se un bicchiere di vino con tasso alcolico almeno del 20% viene farro ruotare, come fanno gli estimatori parlando di “corpo del vino”, sulle pareti di vetro immediatamente al di sopra del liquido si possono vedere delle gocce che ingrandendosi scivolano giù: sono le cosiddette lacrime del vino. Alla base di questo fenomeno di idrodinamica c’è l’effetto Marangoni in cui sono coinvolte le forze di adesione e di coesione. Le prime si esercitano fra le molecole del vetro e quelle del vino e determinano la risalita del liquido lungo le pareti del bicchiere, le seconde sollevano altro liquido incurvando la sua superficie vicino alle pareti.

Poiché però la tensione superficiale del miscuglio acqua-alcool è minore di quella della sola acqua e nella risalita parte dell’alcol evapora, altro liquido sale finché le gocce d’acqua che si formano ridiscendono nel liquido a causa della gravità. Le lacrime del vino si formano nelle bevande non troppo alcoliche né troppo diluite; l’effetto Marangoni spiega anche perché a volte le gocce si allargano molto sulle superfici solide: l’evaporazione di un sottilissimo strato di liquido fa aumentare la tensione superficiale del liquido rimasto e quindi altro liquido viene richiamato dalla parte restante della goccia che per questo si allarga.

Figure di luce 
Se esaminate la luce solare che attraversa un bicchiere di vino bianco e si proietta sul tavolo, noterete che il bicchiere non è illuminato uniformemente, ma la curvatura del vetro provvederà a creare delle linee più brillanti, le cosiddette caustiche. La più comune di queste figure si ottiene nelle tazze di ceramica o di plastica piene di caffè o altro liquido opaco. 


 

 

 

 

 

 

Le caustiche possono avere due forme elementari : pieghe ,che sono gli archi, e cuspidi ,che sono i punti in cui gli archi si incontrano; esse si formano perché un ostacolo come ad esempio il bicchiere determina la riflessione e la rifrazione dei raggi di luce e concentra la luce in linee brillanti. Se provate ad inviare un sottile raggio di luce laser attraverso un foglio di plastica piegato più volte  oppure ondulato o ancora un piatto di plastica chiara su cui si versa un piccolo mucchio di colla trasparente potete ottenere effetti sorprendenti con le caustiche. 

Il Tia Maria
Il liquore giamaicano al caffè Tia Maria spesso viene servito con uno strato di panna e sorseggiato con una cannuccia. Se lo si lascia riposare si possono vedere dei movimenti dell’alcol che sale attraverso lo strato di panna ma anche dei sottili tubicini e delle celle in superficie. Anche in questo caso l’alcol che passa attraverso la panna riduce la sua tensione superficiale e poiché la miscela panna-alcol ha una tensione superficiale minore ,viene spinta verso l’alto dove si trova soltanto la panna che possiede ancora una maggiore tensione superficiale . Se lo strato di panna è sottile questo flusso di liquido forma dei tubicini sottili ,se invece è spesso si formano delle celle isolate.

Figure nel caffè e altri liquidi caldi
Le celle di Bénard, dal nome dello scienziato che le studiò per primo, sono le regioni patinate biancastre circondate da linee scure che vediamo sulla superficie di una tazza di caffè, specialmente se esposta al sole. Anche uno strato di olio riscaldato in padella a fiamma bassa mostra lievi movimenti di liquido, ma quando la fiamma viene alzata, sulla superficie si possono vedere le celle di Bénard, che di solito hanno forma esagonale.

La differenza fra il caffè e l’olio è che il primo si raffredda in superficie mentre il secondo si riscalda inferiormente ma in entrambi i casi quando si raggiunge una determinata differenza di temperatura tra l’interno e la superficie si passa dalla conduzione, passaggio di calore senza trasporto di materia, alla convezione che invece comporta il movimento del fluido. I poligoni che vediamo nell’olio sono regioni in cui l’olio caldo sale, circondate la linee sottili lungo le quali l’olio più freddo scende; come per il caffè la tensione superficiale del liquido freddo è maggiore di quella del liquido caldo. 

Anelli nelle macchie del caffè
SE si versa un pò di caffè su una superficie orizzontale e lo si lascia evaporare, la posizione che aveva la macchia è segnalata da un oscuro anello marrone come quando l’acqua salata fra gli scogli evaporando al sole lascia un anello bianco di sale. Il caffè versato sulla superficie solida evaporando tende a restringersi ma la cosiddetta linea di contatto che separa aria, liquido e solido può incontrare qualche irregolarità e lungo di essa si ferma il soluto mentre il resto del liquido si sposta ed evapora rendendo più spesso l’anello. Riducendosi il liquido, a volte la linea di contatto si contrae e si forma un altro anello più piccolo. 
 

Scritto da Elena Stante

Laureata in Matematica nel 1981 presso l’Università degli Studi di Bari, dal 1987 al 2023 ha insegnato Matematica e Fisica presso il Liceo Ginnasio Aristosseno di Taranto .Ha partecipato ai progetti ESPB, LabTec, IMoFi con il CIRD di Udine e a vari concorsi nazionali ed ha collaborato con la nomina di Vice Direttore per la regione Puglia alla rivista online Euclide, giornale di matematica per i giovani. Le piace correlare la scienza al cibo, nonché indagare su storie e leggende, e con Prodigus inizia il suo percorso di redazione di contenuti golosi per gli utenti del web.

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