Tegyük fel, hogy van előttünk egy szép gőzölgő bögre tejes kávé vagy épp latte macchiato, de csak egy apró mokkás kanalat találtunk. Valóban szükséged van egy hosszú bögrében lévő kávé elkeveréséhez egy hosszú kanálra? Hogyan keveredik is el bármi? Hadd mutassam be röviden!
Abba a kérdésbe most ne menjünk bele, hogy érdemes-e a kávét és a tejet összekeverni vagy sem. Mi van akkor, ha szeretnénk összekeverni? Hogyan keverjünk? Ha éppen cukrot keverünk a kávéba, mézet a teába, vagy épp egy vödör festéket akarunk felkeverni, hasonló jelenség játszódik le.
Hogyan szoktunk alapvetően keverni? Szép körkörös mozdulatokkal, ugye? Hogy érjük el mégis, hogy a csésze aljáról feljöjjön a cukor és elkeveredjen a kávénkban?
Nagyon egyszerűen: alapvetően az is elég, ha csak a folyadék legtetejét keverjük. Ez egy nagyon szép áramlástani folyamat. Ha a folyadékot kevered körbe-körbe, akkor ennek hatására lesz egy másodlagos áramlás is, aminek a hatására a folyadék a csésze aljáról a tetejére áramlik.
Ez azt jelenti, hogy a legkisebb kanállal is bármit elkeverhetünk, csak persze időt kell adni a folyamatnak; addig kell keverni a folyadékot, amíg megfelelő a keveredés, vagy épp amíg fel tud oldódni az összes cukor.
Hadd magyarázzam meg, hogy mi áll ennek a jelenségnek a hátterében!
Ez egész jelenség mögött a folyadék és a szilárd test érintkezésénél létrejövő határréteg a felelős. Akkor jön létre szekunder áramlás, ha a görbült áramvonalak síkjával párhuzamos felületen van határréteg.
A keverési folyamatban pont ez a szituáció. Görbült áramvonalak vannak, ahogy egy csészében, edényben vagy éppen egy vödörben körkörösen áramlik a folyadék. A csésze, edény vagy a vödör alja egy szilárd felület, amin határréteg keletkezik.
Fizikailag úgy néz ki a jelenség, hogy az úgynevezett „tapadás törvénye” miatt a folyadék és a szilárd test egymással érintkező részei tökéletesen együtt mozognak. Ha áll a tartály, akkor a folyadék tartállyal érintkező részecskéi is állnak. Ezzel szemben távolabb a tartály falától, a folyadék mozog. A határréteg az a tartomány, ami összeköti a különböző állapotú folyadékokat.
A lényeg az, hogy a csésze alján lévő határrétegben kisebb a sebesség, mint a feljebb keringő folyadékban. Emiatt olyan nyomáskülönbségek jönnek létre, amitől elindulhat az áramlás a folyadék alja és teteje között.
Végső soron ez az áramlás keveri össze a folyadékot a benne lévő másik folyadékkal vagy szilárd szemcsékkel úgy, ahogy az ábrán is láthatod. A függőleges tengely körül forog a folyadék és kialakul a szekunder áramlás, ami a nyilaknak megfelelő irányban mozgatja a folyadékot. (A tartályban a folyadékfelszín nem vízszintes, ha keverjük, ezért ábrázoltam így a felszínt.)
Az igazsághoz hozzá tartozik, hogy a tapadás törvénye miatt a festék elkeverése vagy a méz teába keverése esetén érdemes az aljról és a falról lekaparni az oda tapadt részeket. A tökéletes keveréshez ezt figyelembe kell venni, viszont a tejet gyakorlatilag bárhogy belekeverhetjük a kávénkba!
Kövess minket facebookon, hogy ne maradj le az újdonságokról!
