Geräusch in gerührten heißen Flüssigkeiten

Wird ein heißes Getränk in einer Tasse gerührt, verändert sich das Geräusch des Löffels. Das hört man leicht, wenn man den Löffel nach dem Umrühren immer wieder an den Tassenboden heftet. Der Cling-Sound wird für eine ziemlich lange Zeit in der Stimmung ansteigen.

Dies passiert sogar dann, wenn die Flüssigkeitsbewegung nach dem Rühren (fast) gestoppt wird, z. indem Sie dazu den Löffel verwenden.

Was ist der Grund für diesen Effekt? Warum dauert es so lange nach dem Rühren?

Glaubst du, es liegt an etwas in der Flüssigkeit oder daran, dass der Löffel heißer ist? Haben Sie versucht, den Löffel auf andere Weise zu erhitzen (unter heißes Wasser laufen zu lassen oder - vorsichtig - über einen Herd zu halten, um ihn zu erhitzen) und das Geräusch zu überprüfen, das er macht?
Oder wie wäre es mit einem heißen Löffel in unterschiedlich temperierten Tassen?
Der Löffel bleibt tatsächlich in der Flüssigkeit, sodass sich die Temperatur nicht so stark ändert. Der Versuch kann immer wieder wiederholt werden, ohne den Löffel abzukühlen.
Bisher zwei plausible Erklärungen.

Antworten (3)

Dies ist ein bekannter Effekt und tritt am deutlichsten bei heißem Instant-Kakao auf, der gerade gemischt wurde . Rühren Sie den Kakao um, während Sie mit dem Löffel auf die Tasse klopfen, und Sie werden hören, wie die Tonhöhe des geklopften Löffels sinkt. Beginnen Sie nun zu klopfen, ohne zu rühren; die Tonhöhe steigt allmählich um eine Oktave oder mehr an. Aber wenn Sie erneut rühren, wird die Tonhöhe wieder sinken.

Ursache sind mikroskopisch kleine Luftbläschen, die die Schallgeschwindigkeit im Kakao und damit die Resonanzfrequenz des Bechers senken. Erhitztes Leitungswasser ist mit Luft übersättigt; Fügen Sie Kakao oder Zucker hinzu, und die Luft tritt aus der Lösung in diese mikroskopisch kleinen Bläschen aus, wodurch die Resonanzfrequenz gesenkt wird. Lassen Sie den Kakao sitzen, und die Blasen steigen auf, wodurch der Großteil des Bechers mit weniger Blasen und einer höheren Schallgeschwindigkeit zurückbleibt, wodurch die Resonanzfrequenz des Bechers erhöht wird. Rühren Sie, und Sie bringen die Blasen wieder nach unten, kehren den Effekt um und verringern die Tonhöhe.

Ich werde dies nur mit Wasser versuchen, aber es können immer noch Luftblasen im Inneren sein. Wie bekomme ich eine gasfreie heiße Flüssigkeit zu Hause?
Ich glaube, dass erhitztes Leitungswasser diesen Effekt nicht zeigt, da es nichts gibt, worauf die Luft nukleiert werden könnte (daher die Hinweise auf das Hinzufügen von Zucker in den verlinkten Artikeln). Wenn Sie das Wasser jedoch zum Kochen erhitzen, es einige Stunden stehen lassen und dann erneut erhitzen, sollten Sie ziemlich luftfreies Wasser haben. Lassen Sie uns wissen, wie es geht.

Ich genieße es, diesem Phänomen zuzuhören, während ich darauf warte, dass mein Teebeutel zieht.

Was passiert ist, dass sich Teile der Keramiktasse erwärmen und ausdehnen. Da seine Form eingeschränkt ist (vorausgesetzt, es bricht nicht), erzeugt dies eine Spannung im Material, die seine Resonanzfrequenz erhöht (wie das Spannen einer Gitarrensaite).

Bei mittlerem C ist mein Tee fertig.

Ich vermute, dass das Ausmaß dieses Phänomens nicht nur vom Materialtyp, sondern auch von der Qualität des Bechers abhängt - unterschiedliche Belastungsgrade, unterschiedliche Resonanzbereiche usw.
@Karl: Genau. Wie jedes Musikinstrument :-)
Das ist falsch. Die Tonhöhe kann sich in dieser Situation um eine halbe Oktave oder mehr ändern. Aber eine erhitzte Keramikschale verändert ihre Größe höchstens um wenige Prozent, was die Resonanz höchstens um einen Bruchteil eines Halbtons verändern würde.
Der Klang des Bechers hängt von seiner Form, aber auch von seiner Härte ab, so dass eine unregelmäßige Erwärmung des Bechers (innen heiß, außen könnte) die Materialspannung um Größenordnungen verändern (tiefer oder höher) und damit den Ton. Das Rühren fügt der Tasse mehr von dieser Wärme hinzu, wenn die Tassenoberflächenschicht der Flüssigkeit allmählich mit der Tasse abkühlt. Klingt recht plausibel.
Ah; Ich dachte, die Antwort wäre, dass sich die Größe der Tasse mit der Temperatur ändert. Wenn jedoch die Steifheit des Bechers signifikant wäre, könnten Sie diesen Effekt in einem leeren Becher sehen. Es wäre einfach zu testen: Lassen Sie uns wissen, ob Sie den Effekt sehen. (Meine Vermutung ist, dass Sie das nicht tun werden.)
@dronus Ein weiterer einfacher Test dafür: Stellen Sie Ihren mit heißer Flüssigkeit gefüllten Becher in eine Schüssel mit kaltem (Eis?) Wasser und sehen Sie, ob die Wirkung zunimmt.

Ich würde vorschlagen, dass die Oberfläche der gerührten Flüssigkeit mehr Fläche hat, da sie sich dreht. Die erweiterte kegelförmige Oberfläche schwingt bei einer niedrigeren Frequenz mit, angetrieben durch die scharfen Schläge, die vom Löffel gegen den harten Boden der Tasse erzeugt werden. Wenn sich die Rotation verlangsamt, hat die Flüssigkeit weniger Oberfläche und die Tonhöhe steigt, wenn der Flüssigkeitsspiegel am Rand des Bechers abfällt, und steigt in der Mitte des Flüssigkeitswirbels an. Dies kann auch die hörbaren Vorfälle mit extrem niedrigen Frequenzen während eines Tornados erklären, bei dem das durch niedrigen Druck verursachte „Grollen des Zugmotors“ durch den Wirbel der Luftsäule „verstärkt“ wird. Dies wurde erstmals vor 49 Jahren von mir beobachtet und hinterfragt und die Antwort blieb mir bis heute verborgen. Excelsior ! Klem

Geräusch in gerührten heißen Flüssigkeiten
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v