Màng bong bóng xà phòng lạnh hơn không khí xung quanh

Một nhóm nghiên cứu tại trường đại học Paris-Saclay, CNRS, đã khám phá ra là màng mỏng tạo ra các bong bóng xà phòng thông thường lạnh hơn không khí xung quanh.

Trong bài báo xuất bản trên tạp chí Physical Review Letters 1, họ đã miêu tả các thí nghiệm mà họ thực hiện với các bong bóng xà phòng.

Các bong bóng tồn tại dưới nhiều dạng trong các môi trường khác nhau, từ những chiếc cốc bia đến những máy giặt quần áo và đĩa bát hay giọt nước trên đỉnh sóng. Thậm chí chúng còn tồn tại trong môi trường nhỏ bé như không gian giữa những chiếc răng người. Có nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về các bong bóng, phần lớn đều tập trung vào việc kiểm soát chúng trong các quá trình công nghiệp. Nhưng vẫn còn nhiều điều để nghiên cứu, như các nhà khoa học ở Orsay gần đây khám phá ra một số điều mới về chúng – các màng mỏng lạnh hơn không khí xung quanh chúng.

Như nhiều khám phá trong khoa học, các nhà nghiên cứu không thực hiện để có được khám phá này; họ đang nghiên cứu về tính bền của các bong bóng và trong khi triển khai theo hướng đó, việc sử dụng các hiết bị cho phép họ đo đạc nhiệt độ màng bong bóng và phát hiện ra là nó lạnh hơn không khí xung quanh mọi chiếc bong bóng mà họ làm thí nghiệm.

Trong công trình của họ, các nhà nghiên cứu tạo ra các bong bóng bằng việc sử dụng một đĩa xà phòng thông thường, nước và glycerol. Sau khi khám phá ra một nhiệt độ khác biệt, nhóm nghiên cứu đã tái tập trung vào nỗ lực của mình để tìm hiểu thêm. Họ đã cố gắng thay đổi nhiệt độ của không khí, độ ẩm và cả tỉ trọng thành phần nguyên liệu mà họ sử dụng để tạo ra các bong bóng. Họ tìm thấy là họ có khả năng tạo ra các bong bóng có mức nhiệt độ thấp hơn 8 độ C so với không khí xung quanh. Họ cũng tìm thấy sự thay đổi của khối lượng tác động đến nhiệt độ của các bong bóng được hình thành – càng nhiều bong bóng thì nhiệt độ càng cao.

Các nhà nghiên cứu đề xuất các màng mỏng lạnh hơn có thể là kết quả của sự hóa hơi khi bong bóng hình thành. Họ lưu ý là khi bong bóng còn tồn tại thì các màng của chúng trở nên ấm hơn một cách chậm chạp, cuối cùng thì tương đương không khí xung quanh. Họ đề xuất là các mức khác biệt về nhiệt độ lớn hơn mà họ thấy ở một số bong bóng có thể có tác động đến độ bền của bong bóng và kết luận là cần phải nghiên cứu nhiều hơn để tìm ra nguyên nhân tại sao màng mỏng lại lạnh hơn và liệu đó có phải là một thuộc tính hữu ích hay không.

Anh Vũ tổng hợp

Nguồn:: https://phys.org/news/2022-12-soap-cooler-air.html

https://www.sciencealert.com/something-strange-happens-to-the-temperature-around-freshly-formed-bubbles

——————————————–

1. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.268001

Tác giả