|
Versuchsanleitung:
Man nimmt zwei handelsübliche volle Bierflaschen
und öffnet beide. Damit der Versuch gut funktioniert sollte
das Bier gekühlt und ruhig gelagert werden. Bei der Auswahl
des Bieres gibt es eigentlich keine Einschränkung. Weizenbier
schäumt besonders gut, aber auch dunkles Bier oder wie hier
verwendet, Pils ist geeignet.
Zum Versuch sollten die Flaschen in der Hand gehalten und nicht
hingestellt werden. Dann stößt man den Boden der einen
auf die Öffnung der anderen Flasche (siehe Bilder). Der Stoß
sollte nicht zu zaghaft aber auch nicht zu heftig sein (Bruch).
Beobachtung:
Nach dem Anstoßen strömt das Bier aus der unteren Flasche
mit heftigem Schäumen heraus. In der Oberen verändert
sich nichts.
Bei einem erneuten Anstoßen kann der Effekt, wenn auch abgeschwächt
wiederholt werden.
Betrachtet
man sich das Flascheninnere beim Zusammenstoß genau, so erkennt
man kleine "Gaswölkchen" die vom Boden her aufsteigen
und das plötzliche Überschäumen erzeugen.
Versuchsverlauf
in Bildern: |
|
|
|
Erklärung
/ Hintergrund:
Das Überschäumen beim Zusammenstoßen beruht auf
einem physikalischen Phänomen. Durch das Anstoßen bildet
sich in beiden Flaschen eine Schallwelle aus. Sie wandert vom Anstoßpunkt
aus durch die komplette Flüssigkeit. In der unteren Flasche
wird die Welle am Boden reflektiert und wandert wieder nach oben.
Dabei bildet sich eine sogenannte stehende Welle aus.
Läuft
allgemein eine Welle gegen eine Wand, so wird sie reflektiert und
lauft zurück. Unter geeigneten Bedingungen (Resonanz) überlagern
sich beide Wellen derart, dass sich eine stehende Welle ausbildet.
In ihr gibt es (im Gegensatz zur laufenden Welle) Massenpunkte bzw.
Volumenelemente, die ständig in Ruhe sind (Schwingungsknoten).
In der Mitte zwischen benachbarten Knoten liegen sog. Schwingungsbauche,
in der die Teilchen ständig mit maximaler Amplitude schwingen.
Auch diese sind ortsfest.
Somit bilden sich in Flasche verschiedene Zonen unterschiedlichen
Druckes aus. Wie beim öffnen einer Flasche oder Dose, d.h.
in einer Niederdruckphase, wird daraufhin Gas freigesetzt das aufsteigt
und die Flasche zum überschäumen bringt. Dabei löst
sich das physikalisch gelöste Kohlendioxid (CO2)
durch den geringeren Druck (wie beim Öffnen von Mineralwasser)
In
der oberen Flasche funktioniert das nicht, da die Wellen durch den
offenen Flaschenhals nicht reflektiert werden können. Wenn
es doch schäumen sollte liegt es an der Verengung des Flaschenhalses.
Das
Prinzip der stehenden Welle kann mit dem Kundtschen Rohr erklärt
werden:
Apparatur, mit
der logitudinale stehende Wellen in Luft sichtbar gemacht werden
können. Es besteht aus einem Glasrohr, das an einem Ende durch
eine schwingende Membran (Lautsprecher) und auf der anderen Seite
durch einen verschiebbaren Stempel abgeschlossen ist. Auf dem Boden
des Rohrs befindet sich Korkmehl.
Die
Membran versetzt die Luftsäule im Rohr in Schwingungen. Die
Länge der Luftsäule kann durch die Position des Stempels
festgelegt werden. Am Stempel tritt Reflexion am festen Ende auf,
so dass sich stehende Wellen ausbilden. An den Orten der Schwingungsknoten
bewegt sich das Korkmehl nicht, während es sich an den Schwingungsbäuchen
senkrecht zur Rohrachse verteilt.
Warum
ist der Schaum weiß?
In Holland und England gibt es nur ganz wenig: Schaum auf dem Bier.
Ein ordentlich gezapftes Pils dauert immer noch sieben Minuten,
allein schon wegen der hübschen Schaumkrone. Warum ist Schaum
weiß, obwohl die Flüssigkeit, die den Schaum bildet,
eine andere Farbe hat?
Wenn man Tee in eine weiße Tasse füllt, kann man sehen,
dass dieser viel heller aussieht, wenn ganz wenig in der Tasse ist,
als der Tee in einer vollen Tasse. Denn: Je weiter der Weg des Lichts
durch eine farbige Flüssigkeit, desto intensiver wirkt die
Farbe. Die Blasen des Schaums bestehen aus ganz dünnen Flüssigkeitsschichten,
in denen sich Luft oder - im Fall des Bieres - Kohlendioxid befindet.
Bleibt noch zu klären, weshalb der Schaum fast weiß aussieht.
"Das
hängt mit den Brechungs- und Reflexionserscheinungen zusammen",
erklärt Jörg Fliege von der Fachhochschule Mannheim. Wandert
Licht von einem dünnen in ein dichtes Medium (z.B. von Luft
in Wasser) oder umgekehrt, dann gibt`s je nach Auftreffwinkel eine
Lichtbrechung oder Spiegelung.
"Die Lichtbrechung
kennt jeder, der einmal einen geraden Stock ins Wasser gesteckt
hat. Der Stock wirkt abgeknickt und sieht unter Wasser schräg
aus", sagt der Pro fessor für Werkstoffwissenschaften.
Schaum besteht
aus unregelmäßigen Bläschen, die für das Auge
alle möglichen Winkel zum Lichteinfall bilden. Ein Teil des
Lichts wird an der Oberfläche gespiegelt, andere Teile nach
Brechungseffekten von den Bläscheninnenseiten. Fällt weißes
Tageslicht auf die Bläschen, dann sieht auch der Schaum weiß
aus.
Ein ähnliches
Phänomen beobachtet man beim Zucker. Als Häufchen auf
dem Löffel ist er weiß. Ein einzelner Zuckerkristall
dagegen ist durchsichtig, weil das Licht ungehindert hindurchtreten
kann.
|
|
|
Links:
Bier.de: das größte
deutsche "Bierportal" mit vielen Informationen rund ums
Bier
1516-online.de:
Bierbrauen in Deutschland - großes Portal; Lexikon, Brauereien,
Links, ...
www.hobbybrauer.de:
Alles was der Heimbrauer begehrt
www.bier-selbstgebraut.de:
Und noch eine Seite rund ums selbstgebraute Bier
Bierking.de:
u.a. besteht die Möglichkeit online verschiedene instant Bierextrakte
zu kaufen
Inhaltsstoffe
des Bieres: Was ist Bier, und woraus wird es hergestellt? Welche
Bestandteile hat es?
Die Wissenschaft
vom Bier: Wie macht man Bier? Kölsch, Alt, Pils & Co
- was ist was? Der "Quarks"-Flaschentest! Wie macht man
alkoholfreies Bier? Ist Bier gesund?...
www.biertest.de:
Bewertungen von mittlerweile mehr als 800 verschiedenen Flaschenbieren
(Stand 17.04.2002) aus aller Welt
www.bierig.org:
"BierIG Österreich" ist eine Interessen-Gemeinschaft
der Bier-Konsumenten
www.bierdeckelsammler.net:
Viele alte und seltene Bierdeckel, sortiert nach Brauereien
Virtuelles
Bier (Cyberbeer): Trinken sie mal schnell ein Bierchen...ganz
ohne Nebenwirkungen! :-)
|
|