Une bière qui reçoit un petit coup sec et vous voilà aux loges pour assister au jaillissement d'une fontaine de bière!
Mais que se passe-t-il ? Pas si simple!
Le coup sec initie une onde de compression dans le liquide.
L'onde frappe le fond de la bouteille, est réfléchie (réflexion dure) et devient une onde d'expansion.
L'onde frappe la surface du liquide, est réfléchie et devient une onde de compression.
L'onde oscille ainsi entre le fond et la surface.
Formation de panaches de bulles suite au passage de l'onde de choc qui oscille
Ces oscillations de haute et basse pression provoque la formation de bulles.
Les bulles soumises à l'onde de choc oscillante implosent (s'écrasent sous la pression et forment des plus petites bulles) ce qui forme des grappes de bulles qui possèdent une surface totale plus grande que la bulle initiale.
Les particules de CO2 dissoutes dans la bière vont s'insérer dans les bulles.
Plus qu'il y a de petites bulles ayant une grande surface par rapport à leur volume, plus elles accumulent des particules de CO2 facilement, plus les bulles grossissent, plus leur masse volumique diminue, plus elles accélèrent vers la surface.
Les bulles de CO2 qui sont logées dans les imperfections microscopiques de la surface de la bouteille sont d'abord délogées de la surface par l'onde de choc.
Ces grappes se nomment panache. Un panache remonte rapidement à la surface tout en accélérant et lorsqu'il atteinte la pression atmosphérique, les bulles éclatent formant une mousse.
L'eau peut être refroidie à une température inférieure au point de congélation sans toutefois se solidifier. Afin de se solidifier, l'eau nécessite des sites de condensation (impuretés : poussières) ou un brassage. Ainsi, une eau pure qui est refroidie peut rester liquide même à des température inférieures à 0 C et à pression atmosphérique.
Source : Par Original téléversé par Cdang sur Wikipedia français [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC-BY-SA-3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)], via Wikimedia Commons
Une phénomène qui ressemble à la surfusion (mais qui n'est pas à tout coup de la surfusion) survient dans des boissons gazeuses. Lorsque la boisson gazeuse est suffisamment froide et qu'elle est ouverte, elle peut se "solidifier" instantanément (sous forme de "slush", dû au changement de pression) ou se solidifier suite à un brassage (dû à la surfusion).
Les liquides gèlent à une température qui leur est propre. Par exemple, l'eau pure gèle à 0 C à pression standard. Si l'eau a des impuretés (produits dissous), elle gèle à une température légèrement inférieure (pensez au sel que l'on répand sur les routes glacées en hiver).
La boisson gazeuse a plusieurs produits dissous : sucres, arômes, dioxyde de carbone, etc. Elle ne gèle donc pas à une température inférieure à 0 C. Cependant, dans les bonnes conditions, la boisson gazeuse peut geler à l'ouverture :
L'ouverture de la bouteille ou de la canette fait diminuer la pression et permet aux bulles de gaz carbonique de se dilater et d'être expulsé. Le liquide contient moins de dioxyde de carbone dissous et donc son point de congélation est remonté.
La phase solide de l'eau, la glace, prend plus de place que la phase liquide. Augmenter la pression favorise donc la phase liquide. Comprimer de la glace a tendance à la faire fondre. Avant l'ouverture, la canette étant pressurisée, la pression favorisait l'état liquide. Lorsque la pression diminue à l'ouverture, la phase solide est favorisée, mais la température doit être inférieure à la température de congélation.
Suite à la baisse de pression due à l'ouverture de la canette, les bulle de dioxyde de carbone se détendent. Ce processus de détente d'un gaz refroidit le gaz, ce qui refroidit davantage le liquide et contribue à la solidification.
Les bulles de dioxyde de carbone créent des sites de condensation qui sont essentiels à la solidification.
À l'opposé, un liquide peut être surchauffé : sa température est au-dessus de sa température d'évaporation sans toutefois bouillir et s'évaporer. Afin d'initier les bulles et permettre l'ébullition, il doit y avoir des impuretés ou une perturbation dans le liquide. L'eau du robinet contient des minéraux et des impuretés qui font en sorte qu'elle bout lorsque les particules atteignent 100 C à pression standard. Or, si on chauffe au four à micro-ondes de l'eau distillée (sans impureté), le résultat peut être explosif...
