Η επίδραση της θερμοκρασίας στο διάλυμα φυσαλίδων

Η θερμοκρασία είναι ένας από τους διάφορους παράγοντες που επηρεάζουν το αέριο (π.χ. φυσαλίδες) σε διάλυμα. Άλλοι παράγοντες είναι η ατμοσφαιρική πίεση, η χημική σύνθεση του διαλύματος (π.χ. σαπούνι), η απαλότητα ή η σκληρότητα του νερού και η επιφανειακή τάση. Για ανθρακούχα ποτά όπως η σαμπάνια, η οποία έχει υποστεί ζύμωση σε φιάλες σε δροσερά κελάρια, η ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί εκρηκτική δύναμη όταν ξεφλουδίζει ο φελλός.

Αέρια σε διάλυμα

Η εκρηκτική δύναμη του διαλυμένου αερίου στη σαμπάνια είναι πολύ γνωστή.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, μειώνεται η διαλυτότητα του αερίου στο διάλυμα. Για διαλυμένο διοξείδιο του άνθρακα, αυτό σημαίνει ότι ένα διάλυμα που θερμαίνει από 30 έως 60 βαθμούς Κελσίου μπορεί να συγκρατήσει το μισό περισσότερο αέριο. Η εξήγηση για αυτό το φαινόμενο είναι ότι οι υψηλότερες θερμοκρασίες οδηγούν σε περισσότερη κινητική ενέργεια, και επομένως μεγαλύτερη πίεση ατμών και τη διάσπαση των διαμοριακών δεσμών. Σύμφωνα με τον νόμο του Henry, η διαλυτότητα ενός αερίου σε ένα υγρό είναι άμεσα ανάλογη με την πίεση του αερίου πάνω από την επιφάνεια του διαλύματος. Έτσι, όσο μικρότερη είναι η ατμοσφαιρική πίεση, τόσο λιγότερο αέριο σε διάλυμα.

instagram story viewer

Φυσαλίδες σαπουνιού

Οι σαπουνόφουσκες έχουν την τάση να σκάουν σε πιο ζεστό νερό. Ο λόγος είναι ότι η επιφανειακή τάση μειώνεται καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία και καθώς μειώνεται η ποσότητα σαπουνιού. Η φυσαλίδα υπόκειται επίσης σε εξάτμιση σε υψηλότερες θερμοκρασίες. καθώς το νερό μετατρέπεται σε ατμούς, η φυσαλίδα σπάει πιο εύκολα. Σύμφωνα με την αρχή του Bernoulli, η πίεση επηρεάζει τη μακροζωία των φυσαλίδων: αυτές που παράγονται σε ένα θολό, ζεστό και η υγρασία θα εμφανιστεί νωρίτερα από εκείνα που σχηματίζονται σε μια κρύα, καθαρή μέρα, όταν υπάρχει λιγότερο ατμοσφαιρική πίεση. Ένας ειδικός σε φυσαλίδες προτείνει την κατάψυξη του διαλύματος προτού το χρησιμοποιήσει για να επιβραδύνει τον χρόνο εξάτμισης.

Γεύση Λύσεων Bubble

Η σόδα και άλλα ανθρακούχα ποτά εμφιαλώνονται υπό πίεση.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Τα ανθρακούχα ποτά (όπως σόδα ποπ, μπύρα και σαμπάνια) εμφιαλώνονται υπό πίεση για να Αυξήστε την ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που διαλύθηκε σε διάλυμα, όπως το Virtual Chembook του Elmhurst College εξηγεί. Μόνο το άνοιγμα της φιάλης μειώνει την πίεση πάνω από το διάλυμα, το οποίο ψεκάζει και αρχίζει να διαρρέει ο αναβρασμός του διοξειδίου του άνθρακα. Όσο υψηλότερη είναι η εξωτερική θερμοκρασία, τόσο πιο γρήγορα η απώλεια διαλυμένου διοξειδίου του άνθρακα. Όταν η σόδα αφήνεται να παραμείνει επίπεδη, δεν χάνει μόνο τις φυσαλίδες διοξειδίου του άνθρακα, αλλά και τη γεύση της. Το ίδιο συμβαίνει με το νερό που βράζεται - χάνει επίσης τη γεύση του μαζί με το αέριο του σε διάλυμα, στην περίπτωση αυτή, το οξυγόνο.

Εφαρμογές

Για την απομάκρυνση αιωρούμενων στερεών, λιπών, λαδιών και άλλων αποβλήτων από νερό, διαλυμένο αέρα ή αέριο, η επίπλευση χρησιμοποιείται ευρέως. Μικροσκοπικές φυσαλίδες αέρα ενώνονται με τα σωματίδια σε εναιώρημα και τα φέρνουν στην επιφάνεια, όπου μπορούν να αφαιρεθούν. Στην κατάδυση, ο έλεγχος του σχηματισμού φυσαλίδων αζώτου στο σώμα του δύτη, με βάση τις αλλαγές στη θερμοκρασία και την πίεση, είναι απαραίτητος για την αποτροπή θανατηφόρου διαστολής φυσαλίδων αερίου αζώτου. Έτσι, το μοντέλο μειωμένης διαβάθμισης φυσαλίδων αναπτύχθηκε ως αλγόριθμος για ασφαλή αποσυμπίεση ενώ ανεβαίνει στην επιφάνεια του νερού.

Teachs.ru
  • Μερίδιο
instagram viewer