Wpływ temperatury na roztwór bąbelkowy

Temperatura jest jednym z kilku czynników wpływających na gaz (np. pęcherzyki) w roztworze. Inne czynniki to ciśnienie atmosferyczne, skład chemiczny roztworu (np. mydła), miękkość lub twardość wody oraz napięcie powierzchniowe. W przypadku napojów gazowanych, takich jak szampan, który jest fermentowany w butelkach w chłodnych piwnicach, gwałtowny wzrost temperatury powoduje wybuchową siłę podczas otwierania korka.

Gazy w roztworze

Wybuchowa siła rozpuszczonego gazu w szampanie jest dobrze znana.

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się rozpuszczalność gazu w roztworze. W przypadku rozpuszczonego dwutlenku węgla oznacza to, że roztwór ogrzany od 30 do 60 stopni Celsjusza może pomieścić o połowę mniej gazu. Wyjaśnieniem tego zjawiska jest to, że wyższe temperatury prowadzą do większej energii kinetycznej, a zatem większej prężności pary i zrywania wiązań międzycząsteczkowych. Zgodnie z prawem Henry'ego rozpuszczalność gazu w cieczy jest wprost proporcjonalna do ciśnienia gazu nad powierzchnią roztworu; zatem im mniejsze ciśnienie atmosferyczne, tym mniej gazu w roztworze.

instagram story viewer

Bańki mydlane

Bańki mydlane mają tendencję do pękania w cieplejszej wodzie. Powodem jest to, że napięcie powierzchniowe spada wraz ze wzrostem temperatury i spadkiem ilości mydła. Bańka podlega również parowaniu w wyższych temperaturach; gdy woda zamienia się w parę, bańka łatwiej pęka. Zgodnie z zasadą Bernoulliego, ciśnienie wpływa na trwałość bąbelków: tych wytwarzanych na mglistej, gorącej a wilgotny dzień wyskoczy szybciej niż te powstałe w zimny, pogodny dzień, kiedy jest mniej atmosfery nacisk. Jeden z ekspertów od baniek sugeruje zamrożenie roztworu przed użyciem, aby spowolnić czas parowania.

Smak rozwiązań bąbelkowych

Soda i inne napoje gazowane są butelkowane pod ciśnieniem.

•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

Napoje gazowane (takie jak napoje gazowane, piwo i szampan) są butelkowane pod ciśnieniem, aby: zwiększyć ilość dwutlenku węgla rozpuszczonego w roztworze, jak Wirtualny Chembook Elmhurst College wyjaśnia. Samo otwarcie butelki obniża ciśnienie nad roztworem, który musuje i zaczyna musować dwutlenek węgla. Im wyższa temperatura na zewnątrz, tym szybsza utrata rozpuszczonego dwutlenku węgla. Kiedy woda sodowa jest pozostawiona, aby się rozpłynęła, traci nie tylko bąbelki dwutlenku węgla, ale także smak. To samo dzieje się z wodą, która jest gotowana — ona również traci swój smak wraz z gazem w roztworze, w tym przypadku tlenem.

Aplikacje

Do usuwania zawieszonych ciał stałych, smarów, oleju i innych odpadów z wody, rozpuszczonego powietrza lub gazu szeroko stosowana jest flotacja. Mikroskopijne pęcherzyki powietrza łączą się z cząsteczkami zawiesiny i wyprowadzają je na powierzchnię, skąd można je usunąć. W nurkowaniu, kontrolowanie formowania się pęcherzyków azotu w ciele nurka, w oparciu o zmiany temperatury i ciśnienia, ma zasadnicze znaczenie dla zapobiegania śmiertelnej ekspansji pęcherzyków azotu. W ten sposób opracowano model pęcherzyków o zmniejszonym gradiencie jako algorytm bezpiecznej dekompresji podczas wynurzania się na powierzchnię wody.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer