Если при встряхивании бутылки с газировкой давление воздуха внутри не увеличивается, что заставляет газировку вытекать, если я проткну дырку?

Я основываю это на домашнем эксперименте, который я провел, чтобы продемонстрировать закон Торричелли.

Если я возьму обычную пластиковую бутылку с водой и проткну на дне маленькую дырочку, вода не будет вытекать. Это было связано с тем, что крышка бутылки все еще была закрыта, и, таким образом, любые небольшие изменения приведут к тому, что давление внутри не будет равно давлению снаружи, и произойдет всасывание. Если я сниму крышку, вода начнет вытекать со скоростью 2 г час . Если я снова надену крышку, поток воды прекратится. Это все достаточно стандартно.

Затем я попытался провести этот эксперимент, но налив газировку в пластиковую бутылку. Недавно я прочитал, что встряхивание бутылки из-под газировки не увеличивает давление воздуха внутри. Однако, когда я встряхнул бутылку, а затем проткнул дырку (с крышкой), сода начала вытекать! Когда я снял колпачок, газировка неожиданно остановилась! (Я предполагаю, что эта вторая часть возникла из-за поверхностного натяжения, вступившего в силу из-за низкого числа связей). Когда я закрыл крышку, ничего не произошло.

Логический вывод, который я сделал из этого, заключался в том, что встряхивание бутылки действительно меняет давление воздуха внутри (возможно, незначительно). Когда крышка была снята, давление внутри было равно атмосферному давлению, поэтому ничего не изменилось, когда я снова надел крышку.

Это верно? Или есть что-то еще, что мне здесь не хватает?

Ответы (4)

При встряхивании бутылки с газировкой растворенный газ выходит из жидкости. Пока крышка закрыта, этого произойти не может (или происходит некоторое время, а затем прекращается): воздух в бутылке уже насыщен газом.

Затем вы протыкаете дырку в бутылке под поверхностью. Жидкость может вытекать, уменьшая ее объем в бутылке, тем самым увеличивая объем воздуха внутри бутылки. В негазированном напитке расширяющийся воздух снижает свое давление и «всасывает жидкости обратно», поскольку устанавливается равновесие. Из отверстия жидкость не вытекает.

В газированном напитке расширение объема воздуха приводит к тому, что он больше не насыщается; газ, растворенный в жидкости, может выходить из раствора; Таким образом, воздух в бутылке одновременно расширяется и приобретает частицы. Пока эти два фактора уравновешивают друг друга, воздух может расширяться без падения давления, позволяя жидкости вытекать. Когда отделение газа от раствора не может обеспечить количество молекул, достаточно большое для поддержания постоянного давления, мы возвращаемся к случаю «негазированного напитка», останавливая поток.

Недавно я прочитал, что встряхивание бутылки из-под газировки не увеличивает давление воздуха внутри.

Вы правы, встряхивание не увеличивает давление. Однако давление (даже до встряхивания) уже намного выше атмосферного. Когда вы протыкаете отверстие, вещества рядом с отверстием будут находиться под неравным давлением и будут вытеснены наружу.

Логический вывод, который я сделал из этого, заключался в том, что встряхивание бутылки действительно меняет давление воздуха внутри (возможно, незначительно).

Я думаю, вам нужно проткнуть отверстие, не трясясь, чтобы проверить это. Иначе с чем вы его сравниваете?

На YouTube есть видео от Veritasium с хорошим объяснением. Забавно, но он вышел за 4 дня до вашего поста.

Веритазиум на газировке

  • Давление действительно не изменилось. Он измеряет!
  • Однако при открывании после встряхивания С О 2 быстро выходит из раствора.
  • Этот эффект возникает из-за большого количества мелких пузырьков в жидкости. Открытие означает сброс давления, поэтому теперь газ «имеет тенденцию» выходить. Этот процесс может занять довольно много времени, чтобы достичь равновесия. Гораздо большая общая площадь поверхности всех пузырьков приводит к тому, что этот процесс происходит намного быстрее.

Встряхивание бутылки не увеличивает давление воздуха, но увеличивает давление углекислого газа над жидкостью. Часть СО2, растворенного в жидкости, «не растворяется» при встряхивании бутылки.

Я не уверен, почему парциальные давления имеют значение. Уравнение Бернулли зависит от «давления воздуха», а не от давления конкретного газа.
Что, если жидкость окружена не воздухом, а другим газом? Откуда вы взяли, что Бернулли ограничивается давлением воздуха? Как насчет дозатора газировки (сифона)? Давление воздуха одинаково внутри и снаружи, но жидкость все еще выходит из бутылки.
Что такое низкий номер облигации ?
Принцип @nasu Бернулли гласит, что п + 0,5 р в 2 + р г час "=" постоянный где п это просто атмосферное давление. Вы сказали это для сифонов: «Давление воздуха внутри и снаружи одинаково, но жидкость все еще выходит из бутылки». Я не думаю, что это моя проблема. Как я уже говорил, когда я пытался провести эксперимент с обычной бутылкой для воды, вода не вытекала, когда крышка была закрыта, но вытекала, когда крышка была открыта. Однако, когда я делал это с содой, произошло обратное.
@Gert См . en.wikipedia.org/wiki/E%C3%B6tv%C3%B6s_number - я не думаю, что это слишком важно для этого вопроса; но если оно ниже определенного порога, жидкость просто не выйдет из бутылки, если отверстие будет достаточно маленьким.
«Встряхивание бутылки… увеличивает давление углекислого газа над жидкостью». CO2 уже должен быть в равновесии. Встряхивание бутылки не отклоняет давление от этого равновесия.
Если при встряхивании бутылки с газировкой давление воздуха внутри не увеличивается, что заставляет газировку вытекать, если я проткну дырку?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v