Abrir uma garrafa de espumante cria ondas de choque como as do escape supersônico de um avião de combate, de acordo com um novo estudo.
O estalar de segundo de uma rolha de champanhe é criado por uma fuga rápida de gás de alta pressão preso no pescoço da garrafa. Agora, um grupo de pesquisadores usou a fotografia em alta velocidade para visualizar a química por trás desse pop icônico.
Para o experimento, eles adquiriram seis garrafas de champanhe rosé, duas das quais armazenadas a 30 graus Celsius (86 graus Fahrenheit) e duas a 20 C (68 F) por três dias. Essas garrafas estavam envelhecidas há 42 meses, submetidas ao chamado "prêmio de mousse", um tipo de fermentação de álcool. Durante esse processo, o fermento se alimenta de açúcar para criar dióxido de carbono, dando champanhe ao seu gás.
Os pesquisadores usaram uma câmera de alta velocidade para registrar o momento em que as rolhas estouraram. A câmera de alta velocidade foi conectada a um microfone que registrou o estrondo e acionou a câmera para tirar uma série de fotos.
Eis o que os cientistas viram: quando a cortiça saiu da garrafa, ela foi violentamente empurrada pela rápida expansão do dióxido de carbono e vapor de água que estavam confinados há muito tempo no gargalo da garrafa. Essa mudança repentina na pressão fez com que o dióxido de carbono e o vapor de água esfriassem em cristais de gelo e se condensassem em uma névoa que flutuava com a cortiça.
Mas, para sua surpresa, os pesquisadores descobriram que, dentro do primeiro milissegundo da cortiça, essa queda repentina na pressão dentro da garrafa levou a ondas de choque visíveis, chamadas "discos Mach". Esses discos Mach, que também são criados no escapamento dos aviões de combate, se formam porque o gás que se expande expande-se no ar com extrema rapidez - mais do dobro da velocidade do som. Eles desaparecem rapidamente, quando a pressão na garrafa volta ao normal.
A formação desses discos Mach "foi uma grande surpresa", disse o principal autor Gérard Liger-Belair, professor de física química da Universidade de Reims Champagne-Ardenne, na França. "A física já era conhecida na engenharia aeroespacial, mas nem toda na ciência do champanhe".
Além disso, os pesquisadores descobriram que as garrafas armazenadas em temperatura ambiente criavam um "pop" bem diferente do que as armazenadas em temperaturas mais quentes.
Como o dióxido de carbono é menos solúvel em temperaturas mais altas, há uma quantidade maior de gás no gargalo das garrafas armazenadas em temperaturas mais quentes. Portanto, o gás dentro das garrafas armazenadas a 30 ° C está sob maior pressão do que os armazenados a 20 ° C. Quando a cortiça da garrafa de 30 ° C é liberada, a queda de pressão e temperatura é maior do que nas garrafas armazenadas em temperaturas mais baixas.
A garrafa mais quente cria grandes cristais de gelo e, graças à forma como esses cristais dispersam a luz, uma névoa branca acinzentada. Enquanto isso, a garrafa em temperatura ambiente cria cristais de gelo menores, formando um nevoeiro mais azul. "Felizmente, as pessoas se sentirão tocadas pela bela ciência escondida em uma simples garrafa de champanhe ou vinho espumante", disse Liger-Belair.
Os resultados foram publicados em 20 de setembro na revista Science Advances.
