汽水罐内的气压会影响打开时喷出的液体量吗?

时间:2022-12-30 11:25:21   作者:
首先,一罐新开的碳酸饮料里面的压缩气体是二氧化碳,而不是空气。其次,喷雾是由平衡气体通过起泡限制出口引起的,称为fobbing。

起泡现象是由溶解在饮料中的气体迅速成核引起的。在打开罐子之前摇动罐子,在较低(非平衡)压力下迅速平衡顶部空间和液相之间的气体分配,也称为静止状态。

汽水罐内的气压会影响打开时喷出的液体量吗

正是饮料中的微小颗粒催化了起泡。你可以把一粒糖粉或细糖滴入盛有碳酸饮料的玻璃杯中,这样效果会更大:剩余的溶解的二氧化碳会突然从溶液中冒出来,形成泡沫,溢出容器。

你应该记住,当液体被倒出时,由于二氧化碳分压的显著降低,溶解的二氧化碳不再与水保持平衡。你实际上得到了二氧化碳在水中的过饱和溶液,导致剩余的溶解的二氧化碳被释放到新的平衡值,这个平衡值由大气中可以忽略不计的二氧化碳分压决定。它成为一种单向气体排出,其离开速率取决于几个因素,包括液体温度、成核部位和搅拌。

针对起泡和压力严重程度的问题,液相的碳酸化水平越高,摇罐后起泡的可能性就越大。

碳酸饮料的一个经常被误解的特点是,人们错误地认为,当密封的罐子里的东西摇晃时,压力就会无限地高。内部压力只能上升到平衡值(例如,碳酸化体积为4,约40 psi),如果你知道温度和碳酸化体积,通常可以在3到4.5之间计算;即在特定温度下,1atm下溶解的CO2体积在3到4.5体积之间的给定体积的液体。一体积相当于每升液体约1.96克二氧化碳。

另一个普遍被误解的概念是,顶空体积越小,内部气体压力就越大。亨利定律指出,溶解气体的量与液体上方气体的压力成正比;顶部空间的体积不考虑溶解在液体中的气体量。4%的顶空与2%的顶空提供相同的瓶内压力。然而,4%顶空的弹道能量是2%顶空的两倍——当瓶子被无情的表面撞击时,这对爆炸失败(和受伤)的严重程度有重要影响。
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