Risposta migliore
Quando un liquido gassato viene messo in un congelatore, la pressione nello spazio di testa diminuisce in parte come previsto dalla Legge di Charles – cioè, la pressione in un volume fisso è proporzionale alla temperatura – e in parte a causa della maggiore solubilità della CO2 in acqua quando la temperatura si abbassa. Quanto segue illustra leffetto della temperatura sulla solubilità della CO2 in acqua al di sopra del punto di congelamento dellacqua.
Poiché la temperatura viene ulteriormente abbassato per produrre cristalli di ghiaccio, la CO2 disciolta inizia a essere espulsa in qualsiasi spazio di testa disponibile, per aumentare la pressione compensata dalleffetto Charles Law.
Ad alta pressione di CO2 nellacqua e basse temperature la CO2 si forma idrata per formazione di clatrati e la legge di Henry non può essere facilmente applicata. Ciò è evidente nel diagramma di fase CO2-ghiaccio mostrato di seguito ( Clatrato di anidride carbonica – Wikipedia
L – liquido, V – vapore, S – solido, I – acqua ghiacciata, H – idrato.
La regione grigio scuro (VIH) rappresenta le condizioni alle quali Lidrato di CO2 è stabile insieme alla CO2 gassosa e al ghiaccio dacqua (inferiore a 273,15 K)
[Il diagramma di fase include un insieme sovrapposto di condizioni che si applicano su Marte da cui è stato dedotto che esistono clatrati di ghiaccio solido di CO2 su Marte.]
Sotto lo zero Celsius quando inizia a formarsi il ghiaccio si verifica unespansione immediata, che accompagna il cambio di fase, che può generare grandi pressioni sui fianchi e provocare il cedimento del contenitore. Se il contenitore è di vetro quindi può verificarsi la disintegrazione esplosiva da una combinazione di pressione di espansione solida e pressioni di gas. Tieni presente che lespansione dellacqua liquida in ghiaccio è quasi del 10\%.
Pertanto, tieni presente che limmissione di carbonato bere in un congelatore rischia di demolire linterno dellarmadietto.
Risposta
Mettere una bottiglia sigillata o una lattina di soda nel congelatore può essere potenzialmente pericoloso e di solito si traduce in un pasticcio appiccicoso allinterno del congelatore.
Quando lasci una bottiglia di soda nel congelatore per un tempo abbastanza lungo, alla fine può esplodere, sia quando la apri sia mentre è ancora nel congelatore. Ci sono alcuni motivi per cui ciò accade.
Come notano le altre risposte, la prima è il fatto che lacqua si espande mentre si congela spingendo la capacità della bottiglia ai suoi limiti. Ma ciò che lo fa esplodere è la pressione che crea e la presenza di anidride carbonica.
Lanidride carbonica o CO2 è il gas che dà alla soda il suo effervore. Quando lacqua nella soda si congela, cerca di espellere lanidride carbonica. Ma il contenitore sigillato non gli dà nessun posto dove andare. La CO2 pressurizzata immagazzina energia e con la pressione già sulla bottiglia del ghiaccio espanso, la bottiglia alla fine scoppia.
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