Tại sao lá chè thường tập trung ở giữa đáy cốc chè?
Tại sao lá chè thường tập trung ở giữa đáy cốc chè?
Về định tính, hiện tượng thú vị này đến từ dòng chảy đối lưu của nước chè ở phần giữa của cốc có xu hướng đi từ dưới lên trên, và vì nước là chất lưu có tính chất nén yếu (gần như không nén được), nên bảo toàn lưu lượng dòng chảy dẫn đến phần nước chè ở gần mặt phân cách giữa nước và không khí sẽ phải chảy từ trung tâm ra các phía còn phần nước chè ở gần đáy cốc sẽ phải chảy từ các phía vào trung tâm. Do tác dụng của trọng lực, các là chè phần lớn chìm ở dưới đáy cốc, nên nó chịu ảnh hưởng bởi dòng chảy ở vùng này và bị cuốn vào trung tâm đáy cốc. Và đó cũng là quan sát thực tế -- lá chè thường tập trung ở đáy cốc.
Tại sao lại xuất hiện đối lưu? À, vì nước chè khi được rót ra cốc thường rất nóng, và ở phần trên nước chè tiếp xúc với không khí và thất thoát nhiệt lượng nhanh hơn so với phần dưới, dẫn đến chênh lệch nhiệt độ và dòng chảy đối lưu xuất hiện (nước lạnh có khối lượng riêng lớn hơn nên đi xuống, nước nóng có khối lượng riêng nhỏ hơn nên đi lên).
Tại sao dòng chảy đối lưu lại đi lên ở giữa cốc chè mà không phải ở đi lên ở gần thành cốc? À, vì ở gần thành cốc ta có ma sát nhớt giữa nước chè và thành cốc (tuỳ thuộc vào vật liệu được sử dụng làm thành cốc, vận tốc lớp nước ở ngay sát thành cốc có thể gần như bằng 0), nên khi dòng chảy này ổn định nó sẽ tập trung ở vùng có ít ma sát hơn -- giữa cốc. Một điều rất thú vị xảy ra ở đây là vận tốc dòng chảy ở phần gần thành cốc có xu hướng đi xuống dưới, có thể thấy được từ bảo toàn lưu lượng.
Nhận xét
Đăng nhận xét