Разбегающиеся пузырьки: почему газированная вода шипит, когда мы взбалтываем бутылку
Что за физический процесс тут спрятан?
Газированные напитки обычно содержат значительное количество углекислого газа. Процесс его добавления называется карбонизацией. Как только углекислый газ (СО2) вступает в контакт с водой, он подвергается химической реакции с образованием углекислоты. Именно углекислота придает кислый привкус и сладкое ощущение во рту. Без него почти каждый безалкогольный напиток на вкус слишком пресный, или «плоский», как многие его называют.
Углекислый газ плохо растворим в жидкостях при нормальном давлении. Поэтому, чтобы растворить его в напитке, его подвергают высокому давлению, а затем помещают внутрь банки. Пока бутылка закрыта, внутри нее давление остается равномерным, но как только бутылка открывается, происходит резкое изменение давления воздуха между внутренней и внешней стенками бутылки, и молекулы газа внезапно получают доступ к гораздо большему пространству, которое можно занять. Результатом этой разницы давлений является звук шипения, который вы слышите, когда открываете бутылку. Захваченные молекулы углекислого газа быстро улетучиваются, так быстро, что вы можете это услышать!
Почему встряхивание бутылки приводит к более сильному шипению?
Итак, закрытая бутылка находится под равномерным давлением. Другими словами, условия внутри бутылки с крышкой постоянны, поскольку молекулы углекислого газа в жидкости находятся в равновесии и прочно «удерживаются» жидкостью. Для того чтобы вырваться, им требуется достаточное количество энергии. Один из способов дать ее молекулам — взболтать бутылку!
Встряхивание бутылки приводит к появлению множества мелких пузырьков в жидкости. По мере того как вы продолжаете трясти бутылку, молекулам газа передается все больше и больше энергии, так как они прикрепляются к пузырькам. В итоге, им легче преодолеть поверхностное натяжение жидкости и вырваться наружу.