Tears of wine

Кіріспе

Шарап көз жастары деп аталатын құбылыс шарап шынысының жоғарғы жағында мөлдір сұйықтық сақинасы ретінде көрінеді, одан тамшылар үнемі қалыптасып, шарапқа қайта түседі. Ол алкогольдің жоғары мөлшерін құрайтын шараптан оңай байқалады. Сондай-ақ, шарап аяқтары, саусақтары, перделері, шіркеу терезелері немесе аяқтары деп аталады.

Себеп

Бұл әсер алкогольдің суға қарағанда төменгі беткі кернеуінің салдарынан болады. Егер алкоголь сумен біртекті араласпаса, алкоголь концентрациясы төмен аймақ алкоголь концентрациясы жоғары аймаққа қарағанда айналадағы сұйықтықты қаттырақ тартады. Нәтижесінде сұйықтық алкоголь концентрациясы жоғары аймақтардан ағып кетеді. Бұл оңай және айқын түрде суды тегіс бетке жайып, содан кейін судың ортасына бір тамшы алкогольді құю арқылы көрсетілуі мүмкін. Сұйықтық спирт тамшысы түскен аймақтан шығады. Шарап негізінен спирт пен судың қоспасы, еріген қанттар, қышқылдар, бояғыш және дәмдеуіш заттар. Шараптың бетінің шынының бүйіріне тиетін жерінде капиллярлық әсер сұйықтықты шынының бүйірінен көтеріледі. Бұл процесте жоғарылаған пленкадан алкоголь мен су да буланады, бірақ алкоголь оның жоғары бу қысымының арқасында тез буланады. Алкоголь концентрациясының төмендеуі сұйықтың беткі кернеуінің артуына әкеледі, бұл оның көбірек алкогольділігі салдарынан беткі кернеуінің төмендеуіне байланысты шараптың негізгі бөлігінен көбірек сұйықтық алуына әкеледі. Шарап шынының қабырғасына қарай жылжып, өз салмағымен қайта түсетін тамшыларды құрайды. Бұл құбылысты алғаш рет 1855 жылы Лорд Кельвиннің ағасы Джеймс Томсон дұрыс түсіндірді. Бұл қазіргі кезде Марангони эффектісі (немесе Гиббс Марангони эффектісі) деп аталатын құбылыстың мысалы: беткі кернеу градиенттері салдарынан болатын сұйықтық ағыны. Алкогольдің булануы шараптың қабырғасы бойымен температураның өзгеруіне әкеледі. Температураның төмендеуімен беткі кернеудің артуы, осыған байланысты Марангони эффектісі күшейеді, бұл жақында ғана ескерілген. Бұл әсер су тамшыларын техникалық қолданбаларда жылжыту үшін пайдаланылуы мүмкін. Кейде "көп аяқты" шарап тәттірек немесе сапасы жақсырақ деп қате айтады. Шын мәнінде, бұл құбылыстың қарқындылығы тек алкогольдің мөлшеріне байланысты және оны шарап шынысын жабу арқылы (алкогольдің булануын тоқтатады) толығымен жоюға болады. Британдық физик К. В. Бойз: "Шарап қызыл болған кезде, оның түсі тостағанға түскенде, өзі дұрыс қозғалғанда, оған қарама" (Нақыл сөздер 23:31) деген Киелі кітаптағы бұйрық осы әсерді білдіреді деп айтады. "Шарап көз жастары" ең көп алкогольді шараптарда байқалатындықтан, автор мұны алкогольді мөлшерде ауыздықтау үшін ауыздықтаудан аулақ болу керек шараптарды анықтаудың жолы ретінде ұсынған болуы мүмкін. 2019 жылы бір газет шок толқынының динамикасы құбылыста рөл атқара алатынын көрсетті.

The effect is a consequence of the fact that alcohol has a lower surface tension than water. If alcohol is mixed with water inhomogeneously, a region with a lower concentration of alcohol will pull on the surrounding fluid more strongly than a region with a higher alcohol concentration. The result is that the liquid tends to flow away from regions with higher alcohol concentration. This can be easily and strikingly demonstrated by spreading a thin film of water on a smooth surface and then allowing a drop of alcohol to fall on the center of the film. The liquid will rush out of the region where the drop of alcohol fell. Wine is mostly a mixture of alcohol and water, with dissolved sugars, acids, colourants and flavourants. Where the surface of the wine meets the side of the glass, capillary action makes the liquid climb the side of the glass. As it does so, both alcohol and water evaporate from the rising film, but the alcohol evaporates faster, due to its higher vapor pressure. The resulting decrease in the concentration of alcohol causes the surface tension of the liquid to increase, and this causes more liquid to be drawn up from the bulk of the wine, which has a lower surface tension because of its higher alcohol content. The wine moves up the side of the glass and forms droplets that fall back under their own weight. The phenomenon was first correctly explained by physicist James Thomson, the elder brother of Lord Kelvin, in 1855. It is an instance of what is today called the Marangoni effect (or the Gibbs Marangoni effect): the flow of liquid caused by surface tension gradients. The evaporation of alcohol also creates a temperature variation along the film of wine due to evaporative cooling. Since surface tension increases with decreasing temperature, this leads to an enhancement of the Marangoni effect that, until recently, had been overlooked. The effect can be used to move water droplets around in technical applications. It is sometimes claimed incorrectly that wine with "lots of legs" is sweeter or of a better quality. In fact the intensity of this phenomenon depends only on alcohol content, and it can be eliminated completely by covering the wine glass (which stops the evaporation of the alcohol). British physicist C. V. Boys argues that the biblical injunction, "Look not thou upon the wine when it is red, when it giveth his colour in the cup, when it moveth itself aright", (Proverbs 23:31) refers to this effect. Since the "tears of wine" are most noticeable in wine which has a high alcohol content, the author may be suggesting this as a way to identify wines that should be avoided in the interest of sobriety. In 2019 a paper indicated that shock wave dynamics may play a part in the phenomenon.

Қарым-қатынас құбылыстары

Спирт-су қоспаларында пайда болатын басқа сұйықтық құбылыстары - бұранда және вязметрия. Бұл құбылыстар шарапқа қарағанда арақ-шарапта көбірек байқалады, ал екі құбылыс та күшті арақ-шарапта көбірек байқалады. Шараптарды шайқағанда тұрақты көпіршіктердің пайда болуын "бұлжырату" деп атайды. Бұл тек 46% -дан астам спирт бар арақ-шараптарда кездеседі. Бұл Марангони әсерінің үлгісі. Виски бөтелкесін көпіршіктерін қалыптастыру үшін шайқап алу "вискиді соғу" деп аталады. Виссиметрия - спиртті қоспаға су қосылғанда, спирттер түзілуі.