10 Droplet Explosion

Aufgabenstellung

When a drop of a water mixture (e.g. water-alcohol) is deposited on the surface of a hydrophobic liquid (e.g. vegetable oil), the resulting drop may sometimes fragment into smaller droplets. Investigate the parameters that affect the fragmentation and the size of the final droplets.

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Leitfragen

  • Das beschriebene Phänomen ist unter dem Namen “Marangoni Bursting” bekannt. Du findest eine Referenz dazu im Literaturverzeichnis.
  • Aber auch ohne Hintergrundwissen solltest du die Aufgabenstellung mit einem Wasser-Alkohol-Gemisch und Speiseöl leicht reproduzieren können.
  • Überlege dir dazu, wie du die Größe der Tropfen vor und nach dem Auftreffen auf das Öl experimentell bestimmen kannst.
  • Wie hängt die Aufteilung des Tropfens von relevanten Parametern (Alkoholgehalt im Wasser, verwendetes Öl, …) ab?
  • Wie kann die energetisch günstigere Aufteilung der Tropfen qualitativ beschrieben werden?

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