为什么摇晃后的苏打水比未摇晃的更容易起泡?

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犹他大学的化学家查克·怀特提供了以下解释

摇晃产生的小气泡有助于加速苏打水中二氧化碳的逸出。碳酸软饮料罐中含有加压的二氧化碳,使气体溶解在液体饮料中。一旦罐子被打开,所有的气体最终都会以气泡的形式从液体中逸出,苏打水就会变得“没气”。如果液体被轻轻处理,溶解的气体需要很长时间才能逸出。然而,如果罐子被摇晃,或者液体被快速倒入玻璃杯中,那么湍流形成的气泡为溶解的气体逸出提供了更便捷的途径。

气体很难从静止的液体中逸出,这是因为液体的表面张力,即在气泡形成时将液体分子彼此分离所需的能量。对于一个刚刚开始形成的微小气泡来说,每个气泡中气体分子所需的能量相对较大。因此,启动阶段是困难的。然而,一旦形成,则需要较少的能量(同样以每个分子为基础)来使更多的液体分子汽化并膨胀气泡。这种对气泡尺寸的依赖性的基本原因是,虽然气泡的体积与内部的分子的数量成正比(在恒定压力下),但气泡的表面积与分子数量的 2/3 次方成正比。


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因为摇晃罐子会在液体中引入许多小气泡,所以溶解的气体可以通过加入现有气泡而不是形成新气泡更容易地汽化。通过避免气泡形成的困难步骤,气体可以更快地从摇晃后的苏打水中逸出,从而产生更多的气泡。

最初答案发布于 2001 年 4 月 23 日。

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