Физики обнаружили в мыльных пузырях аномально низкую температуру

Французские ученые обнаружили, что мыльные пузыри могут выступать в роли холодильника. Оказалось, при надувании пузырей температура их пленки может резко падать, утверждается в исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters.

Мыльные пузыри, как и пузыри из любой другой жидкой пленки, окружают человека повсюду — они встречаются в природе, промышленности и в быту. Поэтому ученые зачастую исследуют физику образования пузырей и порой приходят к неожиданным открытиям.

Исследуя природу мыльных пузырей, ученые из Университет Париж-Сакле во Франции сделали еще одно неожиданное открытие. Оказалось, что при надувании мыльных пузырей их пленка может значительно охлаждаться — на 8°C ниже температуры окружающей среды. «Хотя этот эффект часто рассматривался в исследованиях, посвященных испарению капель, насколько нам известно, значимость вызываемого испарением охлаждения не упоминалась в литературе, посвященной мыльным пленкам и пене», — пишут ученые в статье.

Чтобы детально изучить этот феномен, физики выдували пузыри, используя смесь моющего средства, воды и глицерина. Они использовали различные концентрации компонентов, чтобы варьировать время жизни и темпы испарения пузырей. Пузыри надувались до диаметра 12 миллиметров и помещались в условия с различной температурой и влажностью, после чего температура их пленок измерялась при помощи термопары.

Выяснилось, что в зависимости от условий эксперимента, разница между температурой пленки и температурой окружающей среды варьировалась в диапазоне от −1 до −8 °C.

«Мы показали, что температура мыльных пленок не обязательно равна окружающей температуре и разница может быть значительной. Мы наблюдали в эксперименте, что сначала температура падает, а затем растет, пока не сравняется с окружающей, — пояснили ученые. — Степень охлаждения зависит как от относительной влажности, так и от изначальной концентрации глицерина».

По словам авторов, охлаждение связано с испарением воды из пленки, за счет которого она теряет тепловую энергию. Они уверены, что обнаруженный эффект важно учитывать в технологических процессах, где важна стабильность пузырей.