Knallende champagnekurk produceert razendsnelle schokgolf

Karlijn Klei

2019-09-25 09:00:45

champagne

Het wegschieten van een champagnekurk gaat met zoveel pit dat het een schokgolf produceert die we kennen van raketten – sneller dan het geluid.

(Voorzichtig) schudden en knallen maar! Hoewel het natuurlijk verstandiger is om champagne en andere koolzuurhoudende dranken met een bescheiden ‘plop’ te openen, is een vliegende kurk een iconisch onderdeel geworden van menig feestje. Maar wel oppassen waar je hem richt, want niet alleen komen er ijskoude stralen koolstofdioxide bij vrij, de schokgolven die het feestelijke proces tot gevolg heeft, zijn vergelijkbaar met die van fighter jets, schrijven wetenschappers in Science Advances.

Lees ook:

Onder druk

Gevangen in de hals van een dichte fles champagne ligt een mix van samengeperste koolstofdioxide (CO2) en water in gasvorm. Als het tijd is voor het feestelijke drankje en de kurk losschiet, komt ook dit gasmengsel vrij. Dat koelt af en condenseert, en vormt een jet droogijs (de vaste vorm van koolstofdioxide) dat met een gigantische snelheid uit de fles knalt.

Bij deze feestelijke knal ontstaat er een zogenaamde Mach-disk; een schokgolf die we gewend zijn van raketten en razendsnelle vliegtuigen. De disk, een pluim CO2 en waterdamp, die de kruk doet opstijgen, mag dan in een milliseconde alweer verdwenen zijn, zijn aanwezigheid duidt op iets onverwachts: het ontsnappende gas beweegt sneller dan het geluid.

Wit of blauw

Met hogesnelheidscamera’s bracht het team het knallende tafereel in beeld. De razendsnelle gasstraal is te zien als een wittige of blauwige pluim. Welk van de twee hangt volgens de onderzoekers af van de temperatuur van de champagne. Bij flessen van 20°C knalt het gas blauw naar buiten, gas uit flessen van 30°C is wit.

Het opstijgen van de kurk bij een flestemperatuur van 20°C zorgt voor een blauw pluim. © Liger-Belair et al., 2019/Science Advances

Bij een flestemperatuur van 30°C knalt de kurk in een wittig-grijze pluim los. © Liger-Belair et al., 2019/Science Advances

Dat heeft te maken met het drukverschil. Bij een hogere temperatuur is de druk groter dan bij een lagere. Daardoor is de afname van druk als de kurk eraf gaat bij de warmere flessen groter. Dat zorgt voor ijskristallen in het droogijs dat het licht als wit reflecteert. Bij koudere flessen is dat drukverschil kleiner, waardoor er kleinere kristallen ontstaan. Die reflecteren licht met een kortere golflengte; de pluim wordt blauwig.

De vraag die op ieders lippen brandt: wat is er met de ontkurkte champagne gebeurd? Die zullen de onderzoekers wel soldaat gemaakt hebben – na afronding van de experimenten natuurlijk.

Bronnen: Science Advances, IFLScience

Beeld: Equipe Effervescence/CNRS/Universiteit Reims, Liger-Belair et al., 2019/Science Advances

KIJK 10/2019Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK










Meer Filmpjes