3.4 Мыльные пузыри на морозе

По мере изучения данной темы учеными были установлены физические условия, при которых пузыри сохраняют свою форму долгое время. Это происходит при сильном морозе.

При понижении температуры воздуха до 0ºС силы поверхностного натяжения увеличиваются, то есть пузыри легко лопаются. Однако, если уровень столбика термометра поползет вниз до отметки -7ºС и ниже, поверхностное натяжение становится минимальным. Несмотря на то, что объем воздуха внутри шара уменьшится, на размеры пленки это повлияет незначительно.

Рис.4. Мыльный пузырь на морозе

Если зимой пустить мыльный шар, то водная прослойка в нем замерзнет уже при температуре -7ºС. Тонкая пленка превращается в корочку льда. Если он упадет на пол, то не разлетится на миллион кристаллов, как стеклянная елочная игрушка. На нем лишь появятся вмятины, а отдельные обломки свернутся в трубочку.

Таким образом, мыльная пленка, замерзшая на морозе, будет не хрупкой, а пластичной в силу своей малой толщины и отсутствия сил натяжения.

Нелопающиеся мыльные пузыри можно получить при температуре -20 ºС, -25 ºС.

Выдувая в таких условиях мыльный раствор, жидкость разлетается по разным направлениям в виде маленьких кристалликов. Они быстро разрастаются и одновременно объединяются в единый предмет.

Миллионы кристаллов, образующие шар складываются в одну картину удивительной красоты, которую можно лишь сравнить с морозными рисунками на стекле.

3.5 Широкое применение мыльных пузырей

Пускание мыльных пузырей – это не только любимая забава детей. На самом деле свойства мыльных пузырей широко применяют в различных сферах деятельности человека.

Воздушный шар, который используют в аэронавтике (воздухоплавании – передвижении по воздуху в летательных аппаратах легче воздуха) и метеорологии (науке о земной атмосфере и происходящих в ней явлениях) для прогноза погоды, является прототипом мыльного пузыря.

Как известно, внутри мыльного шара воздух всегда теплее, чем снаружи, благодаря чему пузырьки поднимаются вверх. На этом же принципе основан воздушный шар, только воздух внутри его нагревают искусственным образом.

Также нашли свое применение пузыри в нефтеперерабатывающей сфере. Для переработки нефти в различные материалы используют аналоги мыльных пузырей. К очищенной нефти добавляют воду и специальные реагенты.

В результате реакции в нефти образуются пузырьки, заполненные водой. Внутри пузырьков тоже происходят химические реакции, которые способствуют переработке нефти в органические вещества: эфиры, кислоты.

Даже процесс лопания пузырьков идет науке на пользу. Изучая данное явление, ученые стали понимать процесс образования пузырьков в жидкости. Если такое происходит в воде, то давление резко меняется. Из-за ударной силы перепада давления могут разрушаться даже массивные железные элементы: винт корабля или трубопровод.

Много-много маленьких пузырей, соединяясь, образуют мыльную пену. Люди давно заметили свойство пены собирать грязь с других предметов. Именно крошечные мыльные пузыри в мыльной пене и выполняют основную работу мыла, стиральных порошков и других моющих средств, отмывая грязные руки и отстирывая белье.