倒啤酒的门道(二)
编辑：小杰 发布时间：2012/7/9 17:02:40 浏览次数：985 信息分类：
啤酒招商
现在再来讨论往杯子里倒啤酒的问题。静止在杯中的啤酒，压强各处基本上是均匀的，上层压强略小于杯底，所以也是表面冒泡稍多。但是如果杯里的啤酒产生了不均匀流动，则各点上的压强是不同的，从流体力学伯努利定律知道，沿一根流线，速度大的局部压强小。这些速度大的地方便会产生大量的二氧化碳气泡。为了说明这一事实，取一杯静止的新鲜啤酒，我们看到它基本上不冒气泡。如果用一根筷子一搅，就会发现在筷子运动的尾部会冒出大量气泡，正是那里压强较低的缘故。如果把筷子在杯里作圆形搅动，使杯中啤酒旋转起来，拿出筷子，啤酒在杯中形成旋涡，理论分析知道旋涡中心压强小，所以那里还有一串气泡，就像在陆地上看到的龙卷风一样，非常有趣。关于涡旋中心压强小的事实，在江河里游泳的人会有亲切的体会，游泳到旋涡边上，会被吸进去，是非常危险的。
这就是说，如果你想让啤酒不冒泡地倒满杯子，你就应当在倒的过程中，尽量减小啤酒杯中液体的相对速度，尽可能使注满杯子的过程变为准静态。前面说的直冲式之所以不适用，就是因为这种方式使啤酒柱有较大的动量，从而杯中的啤酒速度差加大，而且形成大量的小旋涡。而斜溜式，一方面降低了啤酒从瓶口到接触杯子这段落差，使啤酒入杯时的动能减小； 另一方面杯子倾斜可以将啤酒柱对杯子的正冲击变为斜冲击，从而减小啤酒接触瞬时的动量改变； 再者斜溜过程，增加啤酒溜到杯底的路程，在这溜的过程中杯壁近处的边界粘性层造成对啤酒的阻力也可以减小啤酒到达杯底的速度。所以它基本上满足尽可能准静态的要求。整个过程中泡沫较少。
啤酒中含二氧化碳较多，为什么喝起来就会觉得舒服，其中一个重要原因是二氧化碳溶解度与温度的依赖关系。当你倒满一杯冰过的碑酒后，试用一根筷子插入杯中。你就会发现筷子周围爬满了小气泡。这是因为筷子初始温度比啤酒高，筷子周围啤酒中的二氧化碳在温度高时溶度小，便分离出来爬在筷子上。同样啤酒喝进体内，体内温度比啤酒高，在从口、食道与胃壁的粘膜上也会很快地附着大量的气泡。我们还知道气泡的热传导效率是比较低的。这样，当你喝了比体温低很多的清凉饮料时并不会有过份冰凉的感觉。我们知道，粘膜骤然温度下降，会使它附近的血管收缩，神经活力降低，同时消化能力和胃口也相应地变得迟钝。啤酒中气泡的作用也正是使人既觉得凉爽又不致倒胃口而保持旺盛的消化能力。由于这个原因，你也许注意到，在炎热夏季，当你吃完一杯冰激凌再开始吃饭，会觉得胃口不佳，而喝完凉啤酒再吃饭，还会吃得津津有味，这就是因为后者产生气泡的缘故。
所以，为了啤酒好喝，必须注意从酿造、贮运、从瓶中往杯中倒等一系列环节中，不使二氧化碳跑掉，以使它进入口中以后能产生较多的小气泡。在贮运过程中，要避日光曝晒，要适当降温； 不要过分激烈地摇晃，以免二氧化碳过多跑掉。否则即使在密闭容器中，会使分离出的二氧化碳气体压力过高，导致爆炸事故。还要注意在倒啤酒时，利用斜溜式，而不要在“入口”前这较后一道程序上跑掉过多的二氧化碳。还应当提及的是啤酒中气泡形成不仅与压强和温度有关，还和一定的气化核心有关。气泡总是先在微小的固体近处、或瓶子内表有毛刺处形成。试往啤酒杯里放一小撮砂子，随着砂子下沉，啤酒就会像开了锅一样冒出大量气泡。而且，微小气泡一旦形成，气泡自己又可以作为气化核心而加速气泡的形成。所以啤酒冒泡在实际上是如同雪崩一样的非线性过程。即，气泡愈多便愈容易增加气泡。所以一旦大量气泡冒出来，便会以迅雷不及掩耳的方式溢出杯子。即使停止倒啤酒也还会再冒一阵，直至二氧化碳跑得差不多了才会停下来。
在生活中把这种多了就更多，少了就更少的非线性现象称为马太效应。它来自圣经上马太福音中的一句话：“凡有的，还要加给他，叫他有余；没有的连他所有的也要夺过来”。这种效应在力学与物理学中，随处都可以遇到。河道弯了，由于流动冲刷就更弯；地不平了，在迳流冲刷下就更不平；大气电离了，局部就更易于电离直至放电。一定程度上穷富差别加大，股市行情暴涨暴落，经济危机等都是马太效应。我们这里说的啤酒冒泡也是。要想地描述啤酒冒泡的非线性过程，还不是一件十分容易的事，因为泡沫是一种分形结构，不同尺度的泡沫行为也不同。讨论完啤酒，我们来看一看水，它和啤酒同是液体。啤酒里溶解的是二氧化碳，水呢？水中通常溶有少量空气，进一步说，水的分子群可以转化为气体——水蒸气。在这一点上说，它同啤酒没有什么不同。不同的是，水分子在较低的压强下才会变为气体，产生气泡，这种气泡称为空泡，也称为空穴。空泡有时小到直径只有10-5厘米，可别小看这种不起眼的空泡，它曾经是而且现在还是航海事业的可怕障碍。
1894年，英制240吨的小型驱逐舰“勇敢号”初试航时，螺旋桨转速只能达到384转，比额定设计转速低1.54%，几经调试，直到1897年，总工程师Barnaby才在造船工程师会上发表论文说明较初成绩不良是由于螺旋桨发生了空泡现象。过了20年，1915年，英制的新鱼雷艇“德林”号驶入大西洋试验，它的设计速度比前一型号大一倍，但是当舰艇机器以较大转速工作时，艇尾抖动，尾部海水泡沫翻腾，犹如倒啤酒时一样，速度和前一型号一样。当鱼雷艇回到基地时，螺旋桨已破烂不堪了。这又是空泡在捣乱。直到1971年，有人对上千艘船做了调查发现，其中有30%的螺旋桨在使用一年后，由于空泡造成不同程度的损伤。
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