可乐摇动为什么会喷,可乐摇晃后静止多久不会喷

首页 > 农林牧渔 > 作者:YD1662024-02-18 02:33:32

在碳酸饮料在进行封装时,瓶内上方气体中的二氧化碳气压与溶液中溶解的二氧化碳产生的分压是相等的,一般这个压强会是大气压的三倍左右。并且,由于内部二氧化碳处于平衡态的高压环境,当我们打开碳酸饮料的时候,无论我们在打开饮料之前是否对碳酸饮料进行摇晃,都会有气体喷出。

碳酸饮料摇晃的时候发生了什么?

之前讲过封装之后的碳酸饮料内部二氧化碳实际上是处于平衡状态的,那么当我们对密封的碳酸饮料进行摇晃时,饮料中溶解的二氧化碳在这个时候会被释放出来吗?实际上并不会。因为摇晃并不会影响整个瓶内二氧化碳的平衡状态,在上面的内容讲过,二氧化碳的溶解程度只与压强与温度有关系,在我们进行摇晃的过程中,这两个条件并没有发生变化。所以摇晃本身并不会将溶液中的二氧化碳摇出来,在摇晃的过程中瓶内气压也并不会发生变化。我们摇晃之后所看见的气泡只是摇晃过程中上方的气体混入到了溶液当中,并不是溶液中溶解的二氧化碳跑出来了。

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在国外的曾就有人对这个过程进行过研究,首先将碳酸饮料的上方加上一个气压计,观察碳酸饮料在摇晃前与摇晃后气压是否有变化,经过试验之后,发现前后气压没有变化,这也进一步证明了,摇晃过程是不会让溶解的二氧化碳从溶液释放出来从而使瓶内的压强增大。

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上为摇晃前气压,下为摇晃后气压,两者并没有变化

因此,摇晃的过程中气压并不会发生变化,也就是说二氧化碳并不是在摇晃的过程中释放出来的,那么摇晃了和未摇晃的碳酸饮料在打开盖子之后为何差距如此之大呢?

未摇晃与摇晃了的碳酸饮料在打开时分别发生了什么变化?

在没有摇晃碳酸饮料再打开瓶盖时,由于上方的二氧化碳气体会排出,空气会进入,因此上方气体中二氧化碳的含量会急剧减小(二氧化碳的压力减小),于是打破了未开封时内部二氧化碳的平衡态,因此溶液会释放出溶解的二氧化碳,但由于水与二氧化碳的结合能力很强,所以,二氧化碳从溶液中释放的速度很慢,也就不会出现饮料喷出来的现象。随着时间的推移,溶液中的二氧化碳含量会越来越少,这也是为什么没有密封的碳酸饮料放半天左右就“没气”了的原因。

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但经过摇晃后的碳酸饮料中二氧化碳气体从溶液中析出就不一样了,这里存在一个成核与气泡长大的过程。要理解这个过程,我们需要先了解表面张力与表面能这个概念。

表面张力是分子之间的作用力产生的,为了更好的理解这些概念,我们以吹一个气球为例。气球在吹大的过程中,气球分子之间的间距被拉大,于是分子之间的距离具有收缩的趋势,那么分子之间会存在一定的吸引力,这个力的合力会导致气球形成一个向内的压力,这个力就是表面张力。当我们向气球内吹气时,就需要克服这个表面张力,同时气球的表面积也增大了,吹气过程中所做的功就转换成了增加的这部分面积需要的能量,这个表面所拥有的能量就是表面能。

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