تعتبر درجة الحرارة أحد العوامل العديدة التي تؤثر على الغاز (على سبيل المثال ، الفقاعات) في المحلول. العوامل الأخرى هي الضغط الجوي ، التركيب الكيميائي للمحلول (مثل الصابون) ، نعومة أو صلابة الماء والتوتر السطحي. بالنسبة للمشروبات الغازية مثل الشمبانيا ، التي يتم تخميرها في زجاجات في أقبية باردة ، يؤدي الارتفاع السريع في درجة الحرارة إلى قوة انفجارية عند فرقعة الفلين.
الغازات في المحلول
•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس
مع ارتفاع درجة الحرارة ، تقل قابلية ذوبان الغاز في المحلول. بالنسبة لثاني أكسيد الكربون المذاب ، هذا يعني أن المحلول الذي يتم تسخينه من 30 إلى 60 درجة مئوية يمكن أن يحتوي على نصف كمية الغاز. تفسير هذه الظاهرة هو أن ارتفاع درجات الحرارة يؤدي إلى المزيد من الطاقة الحركية ، وبالتالي المزيد من ضغط البخار وتكسر الروابط بين الجزيئات. وفقًا لقانون هنري ، فإن قابلية ذوبان الغاز في السائل تتناسب طرديًا مع ضغط الغاز فوق سطح المحلول ؛ وبالتالي ، كلما قل الضغط الجوي ، قل الغاز في المحلول.
فقاعات الصابون
تميل فقاعات الصابون إلى البوب في الماء الدافئ. والسبب هو أن التوتر السطحي يتناقص مع ارتفاع درجة الحرارة وتناقص كمية الصابون. تتعرض الفقاعة أيضًا للتبخر في درجات حرارة أعلى ؛ عندما يتحول الماء إلى بخار ، تنكسر الفقاعة بسهولة أكبر. وفقًا لمبدأ برنولي ، يؤثر الضغط على طول عمر الفقاعات: تلك التي تنتج على ضبابية وساخنة وسيظهر اليوم الرطب في وقت أبكر من تلك التي تكونت في يوم بارد وصافٍ ، عندما يكون الجو أقل الضغط. يقترح أحد خبراء الفقاعات تجميد المحلول قبل استخدامه لإبطاء وقت التبخر.
طعم حلول الفقاعات
•••جوبيتيريماجيس / فوتوس.كوم / جيتي إيماجيس
يتم تعبئة المشروبات الغازية (مثل الصودا البوب والبيرة والشمبانيا) تحت الضغط من أجل رفع كمية ثاني أكسيد الكربون المذابة في المحلول ، مثل كتاب الكيمياء الافتراضي لكلية Elmhurst College يشرح. مجرد فتح الزجاجة يقلل الضغط فوق المحلول ، الذي يتأرجح ويبدأ في تسريب فوران ثاني أكسيد الكربون. كلما ارتفعت درجة الحرارة الخارجية ، زادت سرعة فقدان ثاني أكسيد الكربون المذاب. عندما تُترك الصودا لتصبح مسطحة ، فإنها لا تفقد فقاعات ثاني أكسيد الكربون فحسب ، بل تفقد أيضًا مذاقها. يحدث نفس الشيء مع الماء المغلي - فهو أيضًا يفقد طعمه مع غازه في المحلول ، في هذه الحالة ، الأكسجين.
التطبيقات
لإزالة المواد الصلبة العالقة والشحوم والزيوت والنفايات الأخرى من الماء والهواء أو الغاز المذاب ، يتم استخدام التعويم على نطاق واسع. تنضم فقاعات الهواء المجهرية مع الجسيمات المعلقة وتجلبها إلى السطح ، حيث يمكن إزالتها. في الغوص ، يعد التحكم في تكوين فقاعات النيتروجين في جسم الغواص ، بناءً على التغيرات في درجة الحرارة والضغط ، أمرًا ضروريًا لمنع التمدد القاتل لفقاعات غاز النيتروجين. وهكذا ، تم تطوير نموذج الفقاعة ذات التدرج المنخفض كخوارزمية لإزالة الضغط بأمان أثناء الصعود إلى سطح الماء.