Вы наверняка замечали, что если открыть банку с газировкой, то может произойти интенсивный выброс напитка. Это распространенное явление, которое уже не вызывает никакого удивления.
Физическое объяснение простое. Оно включает два важных аспекта.
Шипучая газировка получается благодаря тому, что напиток насыщается газом. Когда газ растворен в воде, то появляются фирменные пузырьки. Для того, чтобы пузырьков было больше и напиток буквально бурлил, газ не просто растворяется в жидкости, а ещё и заполняют свободное пространство в емкости, закачивая его под некоторым давлением. Чем выше давление газа над жидкостью, тем больше газа будет растворяться в жидкости. И тем больше пузырьков.
Когда внутри закрытой емкости над поверхностью газированной жидкости находится газ под давлением, то пузырькам значительно сложнее покинуть жидкость. Молекулы над поверхностью жидкости не выпускают своих собратьев из самой жидкости.
Похожая ситуация наблюдается при кипении воды в горах, когда меньшее атмосферное давление позволяет закипать воде при более низких температурах. Жалко только, что всякая опасная живность, которая гибнет именно при 100 градусах, не знает про специфику поведения кипящей воды в горах и закона Генри не учила. Вполне можно травануться из-за плохого кипячения.
Ах да, закон Генри сформулирован довольно просто:
Масса газа, растворенного в жидкости, пропорциональна давлению газа над поверхностью жидкости.
Или, если проще: Чем выше давление газа над жидкостью, тем больше газа будет растворяться в жидкости.
Несмотря на кажущуюся элементарность, эта закономерность встречается не только при разливе газировки в банки.
Действие закона актуально для подводников или альпинистов. Так, подводник должен всплывать достаточно медленно с большой глубины, поскольку тот воздух, что он поглотил при высоком давлении на глубине начнёт высвобождаться из крови при более низком давлении на меньшей глубине. Получится, что организм человека закипит подобно чайнику, что может быть не очень полезно.
В более сложном представлении этот закон применим для правильной работы с расплавами металлов при изготовлении отливок. Речь идёт про закон Сиверста, но мы обсудим его как-нибудь в другой раз.
Следовательно, зная константу Генри можно предположить при каких оптимальных условиях будет работать та или иная смесь. Константа зависит от типа жидкости и от того, какой именно газ над ней находится.
Гораздо интереснее дело обстоит со вторым моментом. Речь про выброс взболтанной газировки.
Вообще природа образования пузырьков - штука для физики довольно загадочная и, на удивление, однозначного описания процесса нет. Но при этом многие физики сходятся на том, что причина интенсивного выброса газированной воды при её взбалтывании - это появление первичных пузырьков. После их формирования они становятся этакими "центрами кристаллизации" и новым пузырькам энергетически выгоднее появляться рядом с этими эпицентрами.
Пока газировку не взбалтывают, то газ над поверхностью жидкости в сосуде находится в равновесии с самим раствором. Но когда баланс нарушается в результате тряски, то пузырьки выделяются в жидкости гораздо более интенсивно. Им есть за что зацепиться и где расти. Остаётся только пробку открутить и будет фонтан :)...
⚠ Обязательно подписывайтесь на мой канал в ДЗЕН, тыкайте лайк 👍 и возвращайтесь за новым контентом! Материалы выходят регулярно!
👉 Тут я размещаю ссылки на новые материалы в ДЗЕНе
🔹 Не забывайте читать новые статьи на сайте!
✅ Подписывайтесь на телегу проекта