为什么喝一杯香槟会有满满的幸福感?物理学为你科普美酒的原理
想想你最后一次和朋友一起庆祝,为你的幸福干杯。那时,你可能喝了一罐啤酒。或者在炎热的夏夜,你可以打开一瓶冰啤酒,一口气喝完。你有没有想过喝一些在你嘴里有轻微爆炸感的东西会是如此令人愉快?
一杯泡沫饮料充满了物理、历史和文化。我们可能在品尝时听到了酒精的嘶嘶声,因为酒精和二氧化碳气体是发酵的副产品。碳酸饮料有时不仅仅是为了保持体内水分,而是因为这种感觉是如此美妙。
1.亨利定律中的压力
在17世纪的法国,一个名叫唐培力农的和尚改进了香槟的质量,我们现在知道了。他花了很多年来完善瓶子和软木塞的设计,使设计能够承受过程中所需的高压。
原因是泡沫饮料中的一些发酵仅在装瓶后进行。由于二氧化碳无法从密闭容器中逸出,内部压力将会增加。根据亨利定律,这将导致大量气体实际上溶解在液体中,而溶解在液体中的气体量与压力成正比。
在人类的其他方面,亨利定律也解释了为什么潜水员在冲到水面时会有减压问题。因为身体暴露在深海的高压下,气体会以高浓度溶解在血液和组织中。然后,当表面压力恢复到环境水平时,气体将被排出,有害的气泡将在人体内释放。这就是为什么当我们打开一瓶香槟时,压力突然下降到大气值,于是气泡出现了。
随着时间的推移,随着液体继续释放气体,气泡的大小将增加,浮力也将增加。一旦气泡足够大,它们就会上升到液体表面之外。不久,一个新的泡沫形成了,这个过程又开始重复。这就是为什么你可能会观察到香槟杯中形成的气泡链,经过一段时间后,气泡饮料变得不那么强烈。
2、泡沫在碳酸饮料中的作用
香槟迷人的气泡特征也可以在其他饮料中找到。当涉及到啤酒和碳酸水时,它们的气泡不是来自装瓶后的自发内部发酵,而是通过增加高压向液体中加入过量的二氧化碳来实现的。所以当你打开一瓶啤酒时,它的气体不能继续溶解在水中,所以会出现气泡。
人工碳酸实际上是由英国化学家约瑟夫·普里斯特利在18世纪研究船上保存饮用水的方法时发现的。当碳酸饮料含有大量表面活性剂时,气泡在到达顶部时可能不会破裂,但可能会积聚成泡沫。这就是啤酒的价值。
反过来,泡沫会影响饮料的质地、味道和风味。从物理角度来看,泡沫还能使饮料保持较长时间的温暖,并防止液体泄漏。这种效果非常重要,例如,当一个人拿着装满水的杯子时,水面上的泡沫头可以防止它溢出。
3、人们对味觉的感知
虽然我们对饮料中气泡的形成有很好的理解,但问题仍然存在。为什么我们喜欢起泡酒?答案仍然难以捉摸,但是最近的一些研究可以帮助我们理解这个问题。
二氧化碳和唾液中某些酶的相互作用会引起产生碳酸的化学反应。这种物质被认为能刺激一些痛觉感受器,类似于品尝辛辣食物时被激活的感受器。因此,所谓的“碳酸饮料”似乎是一种刺激性的反应,人类似乎喜欢这种感觉。
气泡的存在和大小甚至会影响我们的味觉。人们可以体验到舌尖被碳酸咬过而没有气泡,但是气泡确实改变了事物的味道。
虽然软饮料制造商有方法根据饮料的甜度和性质来调整碳酸含量,但我们仍然不知道气泡影响味道的机理。同时,泡沫也会影响酒精被身体吸收的速度,所以泡沫饮料会让你更容易喝醉。
4、物理有利于人类幸福
就我们而言,所有这些都提供了一个讨论物理的好方法。例如,当我们喝啤酒和聊天时,我们会添加一些科学知识,这样大多数人就能理解它的含义。因此,下次你庆祝和喝一杯泡沫饮料时,一定要知道物理有益于人类幸福。
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