Почему газировка не портится сразу после открытия?

Итак, сода находится под давлением и в ней растворен газ. Но, когда вы его открываете, газ все еще растворяется в нем. Но если подождать несколько часов, газ улетучится в атмосферу.

Какие факторы определяют скорость выхода газа из раствора соды?

Не передавайте сообщения engineering.stackexchange.com/users/6488/mohammad-athar
На инженерном SE продолжается закрытое голосование, оно почти наверняка закроет там вопрос, я думаю, что нет причин закрывать пост здесь (учитывая его оценку).
Разве инженерный ответ принципиально не отличается от ответа физики?

Ответы (1)

Когда вы открываете бутылку и уменьшаете давление, вы получаете перенасыщенный раствор углекислого газа в воде, поэтому выход газа из раствора энергетически выгоден.

Однако для того, чтобы газ вышел из раствора, необходимо сформировать пузырек, и механизм, посредством которого это происходит, называется зародышеобразованием . Но существует энергетический барьер, который препятствует образованию крошечных пузырьков, и в результате пузырьки образуются только тогда, когда есть что-то, что поможет им зародиться. Подробнее об этом см.:

В любом случае, если вы внимательно посмотрите на пузырьки, выходящие из открытой бутылки газировки, вы увидите, что они образуются не случайным образом. Как правило, вы увидите потоки пузырьков, исходящие из области, где есть некоторая помощь для зародышеобразования, например, из-за дефекта на стеклянной стенке бутылки.

Это означает, что утечка газа включает два этапа:

  1. образование пузырьков на ядре

  2. диффузия углекислого газа через воду к ядру

И это шаг 2, из-за которого выход углекислого газа занимает некоторое время. Там, где существует помощь зародышеобразованию, например, в дефекте на стеклянной стенке, образование пузыря будет очень быстрым. Однако образование пузыря быстро израсходует растворенный углекислый газ в его окрестностях, и образование дальнейших пузырьков должно ждать, пока больше углекислого газа не диффундирует к месту зародышеобразования. Диффузия газов, растворенных в воде, происходит на удивление медленно, и хотя газы обычно должны диффундировать всего на несколько миллиметров, им все равно требуется некоторое время для этого.

Если вы хотите быстро вывести углекислый газ, лучший способ сделать это — увеличить количество центров зародышеобразования, чтобы получить гораздо больше ядер и, следовательно, уменьшить расстояние, на которое должен диффундировать растворенный газ. Традиционный способ сделать это — бросить мяту в бутылку содовой, но при этом отойти подальше .

Как мята увеличивает скорость зарождения? Похоже, что диффузия CO2 через воду является стадией, ограничивающей скорость. Если мята не растворяется, чтобы создать более равномерно распределенные точки зародышеобразования, мне не ясно, как мята производит такое шипение.
Интересно. Если вы предотвратили зародышеобразование, какова верхняя граница диффузии при STP? Интересно, насколько медленной могла бы быть диффузия, если бы мы использовали какой-то хорошо отполированный нереакционноспособный сосуд? Был бы отличный продукт. Стакан газировки! LOL -> физика.stackexchange.com/q/229684/ 96218
Может быть, мне следует задать новый вопрос для этого, но мне интересно, есть ли связанный с этим механизм, с помощью которого волшебное заклинание «постучите по банке / бутылке, которую потрясли, прежде чем открыть ее», действительно что-то делает.
@R .. Навскидку, я сомневаюсь в этом - все, что можно сделать, это создать больше потенциальных мест зародышеобразования из-за турбулентности и деформации стенки контейнера (и это если сильно постучать ). Но отпросись!
Именно турбулентность и является причиной этого. Не потому, что он создает больше центров зародышеобразования, а потому, что он создает больший поток жидкости поверх уже существующих центров зародышеобразования. Поскольку жидкость течет, медленность диффузии является меньшим препятствием для зародышеобразования.
@R.. Когда вы открываете банку, все крошечные пузырьки в местах зарождения быстро расширяются и всплывают на поверхность, выталкивая любую жидкость над собой. Постукивание по банке — это попытка сбить пузырьки со стенок банки, чтобы они поднялись наверх, поэтому, когда вы открываете банку, выталкивается меньше жидкости.
Итак, если бы вы сделали бокал для игристого вина, сделали несколько стратегически расположенных точек зародышеобразования, у вас могли бы быть потоки пузырьков, образующие узоры внутри игристого вина?
@Tschallacka Ядерные пивные бокалы существуют, но не похоже, что есть большой контроль над узорами. Может быть, и производятся спирали, но это все.
Почему газировка не портится сразу после открытия?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v