Почему чайные пакетики иногда всплывают, а иногда тонут?

За последние несколько недель, заварив чай, я заметил, что после наполнения кружки водой чайный пакетик, который был помещен внутрь, иногда всплывает наверх, а иногда тонет/остается на дне кружки. У меня нет надлежащей статистики, но я бы сказал, что это происходит примерно 50/50. Добавлю, что все пакетики из одной коробки.

Я не уверен, почему это происходит - я ожидаю, что результат будет постоянным, а не разным. Это происходит из-за того, как чайный пакетик заливается кипятком? Имеет ли значение температура воды (иногда я оставляю чайник стоять дольше, чем в другое время)? Возможно, чем горячее вода, тем сильнее конвекционный поток, что приведет к поднятию мешка при более высокой температуре воды?

Мой друг также предположил, что, возможно, играет роль содержание кислорода в листьях. Скажем, некоторые чайные пакетики (в одной упаковке) в среднем «свежее», чем другие, а это означает, что в листьях содержится больше кислорода. Возможно, более высокое содержание кислорода в листьях означает более высокую вероятность того, что пакетик чая всплывет? Возможно, некоторые чайные пакетики просто более газированные, чем другие?

Большое спасибо за любые ответы.

Все, что вы упомянули, может сыграть свою роль. Что необходимо, так это некоторые исследования (гм) - либо ваши собственные систематические эксперименты, либо гугление вашего названия для результатов чужих экспериментов. например, sciencewithtoys.wikispaces.com/Floating+tea+bags
Вероятно, поверхностное натяжение как-то связано с этим. Все ли мешки смачиваются одинаково в каждом случае?
@ChesterMiller Да, во время заливки я подозреваю, что мешки полностью покрываются водой.
Чем отличаются эти два сценария? Это то, что вам нужно идентифицировать. ИМО бессмысленно строить догадки о том, какой фактор является ответственным, если мы не знаем, как меняются условия в разных испытаниях.

Ответы (3)

Материал, из которого изготовлен чайный пакетик, пористый и пропускает воздух. Поэтому, если вы осторожно опускаете чайный пакетик в жидкость, поднимающаяся жидкость вытесняет воздух через (сухую) верхнюю часть чайного пакетика, и чайный пакетик тонет.

Однако, если вы намочите материал чайного пакетика, вода растечется по материалу, образуя жидкую пленку, которая запечатывает все поры в материале, поэтому влажный материал не пропускает воздух. Если вам удалось равномерно смочить материал чайного пакетика перед тем, как бросить его в чай, то вы, по сути, создали воздушный пузырь, и чайный пакетик будет плавать.

Эти два сценария являются крайними, и на практике смачивание происходит более хаотично. Остается ли какой-либо воздух в чайном пакетике, будет зависеть от того, как именно на него льется вода, и я не уверен, что хочу делать какие-либо прогнозы, не проведя эксперимент (а поскольку я пью кофе, а не чай, у меня чайных пакетиков под рукой нет).

Мой любимый случай - имбирный чай. При плавном опускании в воду он сразу тонет, затем примерно через минуту всплывает, затем еще через две минуты снова опускается на дно. Я почти уверен, что задержка подъема связана с изменением плотности, поскольку горячая вода вызывает расширение, но я не совсем понимаю, почему мешок снова тонет.

Иногда на чае образуются пузырьки после того, как его поместили в воду. То есть он тонет, то через какое-то время всплывает, я предполагаю, что он поднимается из-за новых пузырьков, которые диффундируют из чая (растворенные газы).

Я изучил это с помощью своих собственных чайных ритуалов (ASD) и могу сказать вам четыре вещи, которые влияют на то, сколько воздуха остается в пакетике:

  1. где чайный пакетик в чашке и
  2. насколько горячая вода
  3. лить воду прямо на мешок
  4. быстро погрузить пакет на дно чашки

Если чайный пакетик лежит на дне чашки, и вы выполняете другие шаги, т. е. вода действительно кипит или в течение одной или двух секунд после выключения чайника, вы получите много потенциального воздуха. Я думаю, это потому, что весь пакет поглощается сразу, поэтому бумага немного набухает, затем макание нагревает воздух, который затем расширяется и выскакивает. В чайном пакетике будет много пузырьков воздуха и пена из более мелких, что даст вам полностью расширенный пакетик. Если в вашей сумке не хватает воздуха, замочите ее! Вы должны быть приятно удивлены тем, сколько расширений вы получите.

Конечно, из-за незначительных вариаций у вас будет получаться больше или меньше каждый раз, но это лучший способ задерживать воздух, который я нашел, если это ваше желание.

Если вам не нужен воздух, поставьте пакетик вдоль края чашки, дайте чайнику постоять пару секунд, как только он перестанет кипеть, налейте на противоположную сторону чашки. Вода будет медленно подниматься вверх по мешку, давая воздуху время выйти. В этот момент замачивание становится неуместным, так как чайный пакетик медленно погружается в воду, наиболее эффективно исключая сэра, а не заманивая его в ловушку, поливая водой весь пакетик.

PS Все мои эксперименты проводились с йоркширским чаем, который поставляется в больших плоских прямоугольных пакетах. Я понятия не имею, будет ли та же техника работать с трехмерными сумками.

Mads4it Кухонный экспериментатор