A legjobb válasz
Különböznék Oliver válaszával az elmélet alapján, de beismerem, hogy nem ismerem elég jól a fizikát / kémiát ahhoz, hogy biztosan helytálljak. Veszekedésem abban a meggyőződésben rejlik, hogy van egy harmadik elem, amely valójában ugyanolyan fontos, vagy még fontosabb, mint a meniszkusz területe hosszú távon (bár rövid távon a meniszkusz jelentősége megnőne.)
A harmadik elem a térfogat és a nyomás (akár levegőből, akár CO2-ből … még mindig megvárja a választ egy korábbi kérdésemre az italoknál: Miért sül el egy 20 oz-os szódásüveg szinte azonnal? , mégis egy 2 literes üveg egy hétig a hűtőszekrényben marad? annak meghatározása érdekében) annak a levegőnek, amelybe a szódás szén-dioxid feloldódhat.
Egy gondolati modellnek meg kell mutatnia, hogy feltételezésem miért helytálló valószínűleg : Tegyük fel, hogy van egy 20oz szódánk, amelyet 1 cm-es távolságon belül töltenek be egy keskeny tetejére. Kinyitják, majd lezárják. Arra számítunk, hogy erősen szénsavas marad, mivel olyan kevés hely van a CO2 elpárologtatására. Most. .. vegyünk egy más alakú palackot, keskeny tetejével, amely több méterrel a levegőbe nyúlik meniszkusz a túlnyomásos szóda. Kinyitjuk a tetejét, és a nyomás kifröccsen (azt hiszem, mind a nyomás alatt lévő gáz, mind a nyomás alatt lévő szódának tágulása miatt), de még mindig van egy hosszú, keskeny nyak, amelyet közönséges levegő tölt meg. Amikor visszacsomagolom az üveget, azt várhatom, hogy a CO2 nagyobb mennyiségben elpárolog a folyadékból, amíg az üvegnél ismét megfelelő mennyiségű nyomás nem keletkezik … ezáltal egy laposabb szódát kapunk. / p>
– MJM, nem vegyész vagy fizikus, de engem mindig is enyhén lenyűgözött az a mód, ahogy a szódásüvegben lévő folyadék felemelkedni látszik a nyomás elengedésekor …
Válasz
Nem, ez nem segít abban, hogy a szóda tovább szénsavas maradjon. Nézzük meg alaposan, mi folyik itt.
Tegyük fel, hogy van egy új kétliteres üveg szódája. A palackban a fejtér 100\% CO2, és a süvítés, amelyet a kupak lecsavarásakor hall, ez a nyomás alatt lévő CO2 távozik.
Ezután öntsön egy nyolc uncia pohár szódát. Nyolc folyadék uncia szóda folyik ki az üvegből, és nyolc folyadék uncia levegő áramlik az üvegbe. Most csavarja vissza a kupakot. Ez a rendszer mára kiegyensúlyozatlan – sok oldott CO2 van a folyadékban, és szinte nincs a fejtérben. Tehát a CO2 folyamatosan fejlődik az oldatból a fejtérbe, emelve a fejében lévő CO2 nyomást az oldott CO2 rovására. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg új egyensúlyi fejtér nyomást nem érnek el. Ez az új nyomás néhány PSI-vel alacsonyabb lesz, mint a palack kinyitása előtt, a kupak nyitásakor elvesztett CO2 és az oldott CO2 elvesztése miatt, amely az oldatból fejlődött ki, hogy újból nyomást gyakoroljon a fejtérre.
Érdemes megjegyezni, hogy a palackban rekedt 8 uncia levegőnek NINCS hatása az egyensúlyba visszatérő CO2 folyamatára. Ez Dalton résznyomás törvénye. Csak a fejtérben lévő CO2-mennyiség befolyásolja a CO2 új egyensúlyi nyomását. Más gázok nem vesznek részt ebben. Más szavakkal, a levegő jelenléte nem befolyásolja, hogy mekkora CO2 származik az oldatból a fejtér újranyomásához. Az egyensúlyban lévő CO2 új résznyomását a befogott levegő nem befolyásolja.
Most tegyük meg másképp. Ahelyett, hogy az első pohár öntése után azonnal visszacsomagolnánk az üveget, tegyük meg, ahogy javasolta, és szorítsuk össze az üveget, amíg a folyadék szintje egészen a nyakáig nem lesz, majd tegyük rá a kupakot. A korábbiakhoz hasonlóan a rendszer kiúszik az egyensúlyból, és a CO2 az oldatból fejlődik ki, hogy a fejet CO2 nyomás alá helyezze. Ez a folyamat addig folytatódik, amíg PONTOSAN ugyanolyan mennyiségű CO2 nem fejlődik ki az oldatból, mint korábban, és a CO2 nyomása a fejtérben pontosan megegyezik az előzővel.
Megjegyzés: a TOTAL gáznyomás az első forgatókönyv szerint a légtér kissé magasabb lesz a befogott levegő jelenléte miatt, de a CO2 résznyomása mindkét esetben azonos lesz. Tehát a palack az első forgatókönyv szerint kissé nehezebbnek érezheti magát a csapdába esett levegő részleges nyomása miatt, de a fejtérben lévő CO2 résznyomás mindkét esetben azonos lesz, és az oldatban maradt oldott CO2 mennyisége mindkét esetben ugyanaz. Tehát a levegő kinyomása nem tesz jót.
Nos … egy apró előnye lehet a levegő kiszorításának. Ha a szénsavas ital olyan típusú volt, amely oxidációnak volt kitéve (mondjuk, pezsgő), akkor a lezárás előtt a levegő kinyomása mindenképpen megakadályozza az oxidációt, de nem segít abban, hogy a pezsgés bent maradjon.De sajnos a pezsgő nem kiszorítható műanyag palackokban kerül forgalomba, és a legtöbb ilyen ital (szódavíz, üdítőital stb.) Nincs oxidálva. Tehát nem tudok okot találni a „levegő kiszorítása” folyamat alkalmazására.