השפעת הטמפרטורה על פתרון הבועות

טמפרטורה היא אחד מכמה גורמים המשפיעים על הגז (למשל, בועות) בתמיסה. גורמים נוספים הם לחץ אטמוספרי, הרכב כימי של התמיסה (למשל, סבון), רכות או קשיות המים ומתח פני השטח. עבור משקאות מוגזים כמו שמפניה, המותססת בבקבוקים במרתפים קרירים, עלייה מהירה בטמפרטורה גורמת לכוח נפץ בעת הפקק הפקק.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

ככל שהטמפרטורה עולה, מסיסות הגז בתמיסה פוחתת. עבור פחמן דו חמצני מומס, המשמעות היא שפתרון המחמם בין 30 ל -60 מעלות צלזיוס יכול להכיל מחצית כמות גז. ההסבר לתופעה זו הוא שטמפרטורות גבוהות יותר מובילות לאנרגיה קינטית רבה יותר, ולכן ליותר לחץ אדים ולשבירת קשרים בין-מולקולריים. על פי חוק הנרי, מסיסות של גז בנוזל היא ביחס ישר ללחץ הגז מעל פני התמיסה; כך, ככל שפחות לחץ אטמוספרי, פחות גז בתמיסה.

לבועות סבון יש נטייה לצוץ במים חמים יותר. הסיבה היא שמתח השטח פוחת ככל שעולה הטמפרטורה וככל שכמות הסבון פוחתת. הבועה נתונה גם לאידוי בטמפרטורות גבוהות יותר; כשהמים הופכים לאדים, הבועה נשברת ביתר קלות. על פי העיקרון של ברנולי, לחץ משפיע על אריכות החיים של הבועות: אלה המופקות על מעורפל וחם ויום לח יופיע מוקדם יותר מאלה שנוצרו ביום קר וצלול, כשיש פחות אווירה לַחַץ. מומחה בועות אחד מציע להקפיא את הפתרון לפני השימוש בו להאטת זמן האידוי.

•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

משקאות מוגזים (כמו סודה פופ, בירה ושמפניה) מבוקבקים בלחץ על מנת הגדל את כמות הפחמן הדו-חמצני המומס בתמיסה, כמו Chembook הווירטואלי של מכללת אלמהרסט מסביר. רק פתיחת הבקבוק מורידה את הלחץ מעל לתמיסה, שמתפוגגת ומתחילה לדלוף פליטת פחמן דו חמצני. ככל שהטמפרטורה החיצונית גבוהה יותר, כך אובדן הפחמן הדו חמצני המומס מהיר יותר. כאשר סודה נותרת מחוץ לשטוח, היא לא רק מאבדת את בועות הפחמן הדו-חמצני שלה, אלא גם את הטעם שלה. אותו דבר קורה למים שמורתחים - גם הם מאבדים את טעמם יחד עם הגז בתמיסה, במקרה זה חמצן.

להסרת מוצקים תלויים, שומן, שמן ופסולת אחרת ממים, אוויר או גז מומס, נעשה שימוש נרחב בהנפקה. בועות אוויר מיקרוסקופיות מצטרפות לחלקיקים המושעים ומביאות אותם אל פני השטח, שם ניתן להסיר אותם. בצלילה, שליטה על היווצרות בועות חנקן בגוף הצולל, על בסיס שינויים בטמפרטורה ולחץ, חיונית למניעת התפשטות קטלנית של בועות גז חנקן. לפיכך, מודל בועת השיפוע המופחת פותח כאלגוריתם לדחיסה בטוחה בזמן שהוא עולה מעל פני המים.