Bästa svaret
Jag skulle skilja mig med Olivers svar på grundval av teori, men jag kommer att erkänna att jag faktiskt inte känner till fysik / kemi tillräckligt bra för att vara säker på att jag stämmer. Min gräl ligger i tron att det finns ett tredje element inblandat som faktiskt är lika viktigt eller ännu viktigare än meniskens yta på lång sikt (även om meniskens betydelse på kort sikt skulle förstoras.)
Det tredje elementet är volymen och trycket (antingen luft eller CO2 … väntar fortfarande på ett svar på en tidigare fråga från mig vid drycker: Varför går en 20 oz läskflaska nästan omedelbart , ändå kommer en 2L-flaska att förvaras i kylen i ungefär en vecka? för att bestämma den) av luften som läskens CO2 kan lösas upp i.
En tankemodell bör visa varför min antagande sannolikt är korrekt : Antag att vi har en 20oz läsk som är fylld till inom 1 cm från en smal topp. Den öppnas och förseglas sedan. Vi förväntar oss att den skulle förbli mycket kolsyrad eftersom det är så lite utrymme för koldioxid att avdunsta in i. Nu. .. låt oss ta en annorlunda formad flaska med en smal topp som sträcker sig flera meter upp i luften ovanför menisk av läsk med tryck. Vi öppnar toppen och trycket sprutar ut (tvingas, tror jag, både genom expansion av trycksatt gas och trycksatt läsk), men det finns fortfarande en lång smal hals fylld med vanlig luft. När jag förseglar flaskan igen, skulle jag förvänta mig att koldioxiden skulle avdunsta i en större mängd ur vätskan tills en hel del tryck återigen byggdes upp i flaskan … och därmed lämnade oss en plattare läsk. / p>
– MJM, inte en kemist eller en fysiker, men jag * har * alltid varit lite fascinerad av hur vätskan i en läskflaska verkar stiga upp när trycket släpps …
Svar
Nej, det här hjälper inte läsket att förbli kolsyrat längre. Låt oss titta noga på vad som händer.
Låt oss säga att du har en ny två liters flaska läsk. Huvudutrymmet i flaskan är 100\% koldioxid, och det brus du hör när du skruvar av locket är att detta trycksatta CO2 släpps ut.
Häll sedan ett glas läsk med åtta uns. Åtta flytande uns läsk flyter ut ur flaskan och åtta flytande uns luft strömmar in i flaskan. Skruva på locket igen. Detta system är nu långt utanför jämvikten – det finns mycket upplöst CO2 i vätskan och nästan inget i huvudutrymmet. Så, CO2 kommer kontinuerligt att utvecklas ur lösning till huvudutrymmet, vilket höjer koldioxidtrycket i huvudutrymmet på bekostnad av upplöst CO2. Denna process kommer att fortsätta tills ett nytt jämviktshuvudtryck uppnås. Detta nya tryck kommer att vara lägre med några PSI än innan flaskan öppnades, på grund av den koldioxid som förlorades när locket öppnades och det upplösta CO2 som förlorades som utvecklades ur lösningen för att återtrycka huvudutrymmet.
Det är värt att notera att de 8 uns luft som fastnat i flaskan INGEN påverkar processen för att CO2 kommer tillbaka till jämvikt. Detta är Daltons lag om partiellt tryck. Endast mängden CO2 i utrymmet påverkar det nya jämviktstrycket för CO2. Andra gaser deltar inte i detta. Med andra ord påverkar närvaron av luft inte hur mycket koldioxid som kommer ut ur lösningen för att trycksätta huvudutrymmet. Det nya partiella trycket av CO2 vid jämvikt påverkas inte av närvaron av den instängda luften.
Nu ska vi göra det på ett annat sätt. Istället för att täcka flaskan omedelbart efter att du har hällt det första glaset, låt oss göra som du föreslog och pressa flaskan tills vätskenivån är helt till halsen och sätt sedan på locket. Som tidigare är systemet långt ifrån jämvikt, och CO2 kommer att utvecklas ur lösning för att trycksätta huvudutrymmet med CO2. Denna process kommer att fortsätta tills EXAKT samma mängd CO2 har utvecklats ur lösningen som tidigare, och CO2-trycket i huvudutrymmet kommer att vara exakt detsamma som tidigare.
Obs! TOTALT gastryck i huvudutrymmet kommer att vara något högre i det första scenariot på grund av närvaron av den instängda luften, men det partiella trycket av CO2 i båda fallen kommer att vara detsamma. Så, flaskan kan kännas lite hårdare i det första scenariot på grund av partialtrycket från den instängda luften, men CO2-partialtrycket i huvudutrymmet kommer att vara detsamma i båda fallen och mängden löst CO2 kvar i lösningen kommer att vara samma i båda fallen. Så att klämma ut luften hjälper dig inte.
Nåväl … det kan vara en liten fördel att klämma ut luften. Om den kolsyrade drycken var av en typ som var föremål för oxidation (säg Champagne), skulle klämma ut luften innan taket definitivt hjälpa till att förhindra oxidation, men det skulle inte hjälpa till att hålla bruset in.Men tyvärr kommer inte Champagne i klämiga plastflaskor, och de flesta drycker som gör det (läskvatten, läsk etc.) är inte föremål för oxidation. Så jag kan inte tänka mig någon anledning att använda ”pressa ut luften” -processen.