Tears of wine

Введение

Феномен, называемый "виноплачьями", проявляется в виде кольца прозрачной жидкости, расположенного в верхней части бокала вина, из которого капли постоянно образуются и опускаются обратно в вино. Это наиболее легко наблюдается в вине, которое имеет высокое содержание алкоголя. Его также называют винными ногами, пальцами, шторами, церковными окнами или ногами.

Причина

Эффект является следствием того, что у алкоголя меньше поверхностного напряжения, чем у воды. Если алкоголь смешивается с водой неоднородно, область с более низкой концентрацией алкоголя будет тянуть на окружающую жидкость сильнее, чем область с более высокой концентрацией алкоголя. В результате жидкость имеет тенденцию течь от областей с более высокой концентрацией алкоголя. Это можно легко и наглядно продемонстрировать, рассыпав тонкую пленку воды на гладкую поверхность, а затем позволив капле алкоголя упасть на центр пленки. Жидкость вытечет из области, где упала капля алкоголя. Вино представляет собой смесь алкоголя и воды, растворенных сахаров, кислот, красителей и ароматизаторов. Там, где поверхность вина соприкасается с боковой стороной стакана, капилляры заставляют жидкость подниматься по боковой стороне стакана. При этом как алкоголь, так и вода испаряются из поднимающейся пленки, но алкоголь испаряется быстрее из-за более высокого давления пара. В результате снижения концентрации спирта поверхностное напряжение жидкости увеличивается, и из основной части вина, которая имеет более низкое поверхностное напряжение из-за более высокого содержания спирта, выделяется больше жидкости. Вино поднимается по бокам стакана и образует капли, которые падают под собственным весом. Это явление впервые было правильно объяснено физиком Джеймсом Томсоном, старшим братом лорда Кельвина, в 1855 году. Это пример того, что сегодня называется эффектом Марангони (или эффектом Гиббса Марангони): поток жидкости, вызванный градиентами поверхностного напряжения. Испарение алкоголя также создает колебания температуры вдоль пленки вина из-за испарения охлаждения. Поскольку поверхностное напряжение увеличивается с понижением температуры, это приводит к усилению эффекта Марангони, который до недавнего времени недооценивался. Эффект может быть использован для перемещения капель воды в технических приложениях. Иногда ошибочно утверждается, что вино с "многочисленными ногами" слаще или лучшего качества. На самом деле интенсивность этого явления зависит только от содержания алкоголя, и его можно полностью устранить, закрыв бокал вина (что останавливает испарение алкоголя). Британский физик К. В. Бойс утверждает, что библейское повеление: "Не смотри на вино, когда оно красное, когда оно дает свой цвет в чаше, когда оно движется прямо", (Притчи 23:31) относится к этому эффекту. Поскольку "виновые слезы" наиболее заметны в вине с высоким содержанием алкоголя, автор может предложить это как способ выявления вин, которых следует избегать в интересах трезвости. В 2019 году в одной статье было указано, что динамика ударных волн может играть роль в этом явлении.

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.

Связанные явления

Другие явления жидкости, возникающие в спиртоводочных смесях, - это биллинг и вязкость. Они более выражены в ликере, чем в вине, и оба явления более выражены в более крепком ликере. Бусины - это стабильные пузырьки, образующиеся при перемешивании спиртного. Это происходит только в ликере, который содержит более 46% алкоголя. Это пример эффекта Марангони. Тряска бутылки виски, чтобы сформировать пузырьки, называется "бить [набивать] виски". Висиметрией называют образование вихрей при добавлении воды в смесь с высоким содержанием алкоголя.