Растворение воздуха в воде с помощью велосипедного насоса

Прости меня, если это глупо.

Я подсоединяю трубку велосипедного насоса через отверстие в крышке бутылки с водой (наполовину заполненной водой) и помещаю ее в воду, а затем полностью герметизирую установку. Затем я нажимаю на ручку до тех пор, пока не создастся давление и не появятся пузырьки воздуха. Наконец, я осторожно вынимаю насос, не сбрасывая давление без необходимости.

Стоит ли ожидать, что воздух будет растворяться как в газировке, или это фейл?

Учитывая закон Генри, но я не настолько продвинут, чтобы понять, как «насыщение воздухом» должно вписываться во все это. Насыщение воздуха чем и где?!

Ответы (1)

Используя самодельный аппарат, о котором вы упоминаете, вы вряд ли сможете создать достаточное давление, чтобы сделать заметное «шипение», как газированные напитки. Вероятно, будут утечки. Но да, если вы увеличите давление воздуха в контейнере, то количество газа, растворенного в воде, увеличится (закон Генри). Затем, если вы резко отпустите крышку, вы должны увидеть образование пузырьков в воде.

Насыщение воздуха подобно растворению соли или сахара в воде. Для данной температуры и массы воды существует максимальная масса соли или сахара, которую можно растворить. Если вы добавите больше соли или сахара, они просто осядут на дно емкости — вы не сможете заставить их раствориться, сколько бы вы их ни перемешивали. В этот момент вы достигли насыщения .

Точно так же, если вы барботируете воздух или какой-либо другой газ через фиксированную массу воды при фиксированной температуре и давлении, тогда будет растворена только фиксированная максимальная масса газа. В этот момент вы достигли насыщения . Любой дополнительный газ, который барботируется, снова выйдет.

Если контейнер запечатан, то давление нерастворенного газа в контейнере увеличивается по мере того, как в него закачивается больше воздуха. Это увеличивает точку насыщения, поскольку она зависит от давления воздуха над водой, поэтому в воде растворяется больше воздуха. Точка насыщения постоянно меняется, потому что вы увеличиваете давление. Если вы продолжите качать, то в конце концов вы достигнете постоянного давления, при котором воздух выходит из насоса или контейнера так же быстро, как вы его накачиваете (или контейнер взрывается). Этот предел устанавливается вашим аппаратом, а не свойством воды.