Объяснение явления, связанного с моей чашкой чая

Я сижу перед своим компьютером и только что заварил себе чашку чая («Бразилианский лиметте») и вижу, как вода сверху испаряется в комнату. Но что привлекло мое внимание, так это небольшая вращающаяся завеса. Иногда завеса пытается сместиться к центру, но ее отталкивает турбулентность. Иногда части или области завесы внезапно исчезают.

Почему пелена иногда исчезает мгновенно? Объясните, пожалуйста, для тех, у кого есть базовые знания физики ;)

На следующей чашке сделаю фото, если поможет.
Фотография определенно облегчит (сделает возможным?) понять, о чем вы говорите.
Я предполагаю, что вы говорите о тонкой завесе менее миллиметра над жидкостью. По моему опыту, чтобы это произошло, чай должен быть без молока, а воздух должен быть неподвижным. Мое первое предположение состояло в том, что водяной пар из чая конденсируется и образует облачный слой над чаем, но я недоумеваю, почему облачный слой не поднимается вместе с поднимающимся теплым воздухом. Лучше всего для этого подойдет темная жидкость, поэтому это должен быть крепкий чай, или даже черный кофе. (Возможно, молоко имеет значение только потому, что чай с молоком светлее, чем чай без молока).
Полный отчет об исследовании, упомянутом в принятом ответе, можно найти здесь: nature.com/articles/srep08046 .

Ответы (1)

Вероятно, вы видели эффект, описанный в этом блоге arXiv по физике: Тайны белого тумана на поверхности черного кофе.

Впервые об этом эффекте сообщил японский физик Терада в 1920-х годах.

Документ arXiv, также подготовленный японской командой, датирован январем 2015 года. Они сообщают, что белый туман представляет собой облако крошечных капель воды, около 10   мю м в диаметре, левитирующий 10 100   мю м над поверхностью горячего чая или кофе, да и любого напитка на основе горячей воды. Поскольку это белый туман, его легче увидеть на фоне черного чая или кофе. Я также подозреваю, что после добавления молока жидкость недостаточно горячая, чтобы туман мог левитировать.

Считается, что туман возникает из-за того, что пар конденсируется в более прохладном воздухе над горячим напитком и падает на поверхность, как дождь. Он всплывает на поднимающемся горячем воздухе/паре от горячего напитка и образует треугольную решетку, предполагая, что капли заряжены.

Туман может исчезнуть примерно за 1/30 секунды с той же скоростью, что и капиллярные волны, что говорит о том, что его захлестывает поверхностная капиллярная волна. Спусковым крючком для таких событий является одна капля, касающаяся поверхности, предположительно, после попадания космического луча и изменения ее заряда. Другие эффекты включают «свист», как будто его доносит легкий ветерок, расщепление решетки 1   м м широкий разлом и образование сложных узоров.

На самом деле они не делают никаких предположений о том, что заставляет капли плавать. Есть теории, что это вызвано поднимающимся горячим воздухом, но есть также теории, что это связано с их зарядом или с термокапиллярной конвекцией (также известной как эффект Марангони).