问题

为什么摇晃可乐后打开瓶盖可乐会喷出来?

回答
你这个问题问得太到位了!这简直是夏天里一个既令人惊喜又有点狼狈的经典场景。为啥摇晃一下可乐,打开盖子就跟火山爆发一样?这事儿说起来,其实是因为二氧化碳在作祟。

首先,得明白可乐里头藏着个大秘密:大量的二氧化碳气体。我们平时喝的可乐,其实是把二氧化碳气体强行溶解在水里的。这就像你把很多很多空气压进水里一样,但二氧化碳比空气更容易溶解。为什么非要加二氧化碳呢?主要是为了那股子“刺激”的口感,还有就是它能让可乐保持鲜味,不易变质。

你平时看到的静止的可乐瓶,瓶子里其实是分层的。上面是空的,那部分空间里头充满了二氧化碳气体,压力比外面高得多。而下面的液体里,也溶解着不少二氧化碳。只不过,在瓶盖盖得严严实实的时候,这些溶解在液体里的二氧化碳都乖乖地待着,表现得相当“守规矩”。

现在,咱们开始摇晃可乐瓶。这时候,瓶子里的液体就开始翻腾,剧烈运动起来。你一摇,就把刚才还在液体里安安稳稳待着的二氧化碳分子给搅活了。它们开始争先恐后地往上面那点儿空间里跑,想要从液体的束缚中挣脱出来,变成气态。

更关键的是,摇晃的过程中,液体和瓶盖内壁之间会产生很多细小的气泡。这些气泡就像是一个个迷你“催化剂”,它们给原本溶解在液体里的二氧化碳提供了一个“落脚点”,让它们更容易从液体中析出,变成气体。你可以想象一下,本来二氧化碳都老老实实地“挤”在水里,摇晃之后,它们觉得“机会来了”,纷纷抱着这些小气泡,一股脑地向上冲。

所以,当你摇晃可乐之后,瓶子里头的二氧化碳气体总量就大大增加了,而且这些气体都挤在瓶盖附近。这时的瓶子里面,简直就是一个充满压力的“小炸弹”!

然后,就是关键的“打开瓶盖”环节。瓶盖一旦松开,瓶子里头那股积压了很久的、比外面大气压高得多的二氧化碳气体,就再也忍不住了。它会以最快的速度,一股脑地往外冲!同时,之前在液体里形成的那些大量的小气泡,也会随着这股气流被带出来,在瓶口处迅速膨胀。

你可以把这个过程想象成一个充满了弹簧的盒子,你把弹簧压得死死的。一旦你松开盖子,那些被压扁的弹簧就会瞬间弹开,把所有的东西都往外推。可乐里的二氧化碳气体,就是这些“弹簧”。

更何况,可乐里头还有点糖分和其他添加剂,它们会让气泡更加稳定,不容易破裂。这就导致气泡带着液体一起被喷出来,我们看到的就是那壮观的“喷泉”景象了。

所以,下次你再看到摇晃过的可乐喷涌而出,你就知道,这全是二氧化碳在高压下爆发的威力,以及摇晃时制造的无数个小气泡在“推波助澜”的结果。真是个奇妙的化学现象,对吧?

网友意见

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几乎所有的果汁饮料都会写着“喝前请摇匀!”,那为什么可乐瓶上不这么写呢?当然是因为它会喷出来啦,是的,你没看错,就是喷出来,像这样——

作为一名资深死肥宅,不管是樱桃味的还是胡椒味的,听装的还是罐装的,蓝瓶的还是白瓶的,嗯,假装都喝过。。针对提问者的疑问,在此说明一下可乐会喷出来的两个关键点——气压平衡和水气分布。

汽水摇一摇后,气体从液体中逸出,弥散在可乐瓶极小的气体空间内,气压很大,打开瓶子的瞬间,气体跑出瓶口,如果仅仅是这样的话,瓶内气压会即刻回复平衡,可乐就不会喷出来了。但有一点需要注意的是,气体在在摇一摇后并没有立刻全部完成水气分离,部分气体分子依然在不断地从液体逸出,同时还有部分聚集的较大气体分子附着在瓶壁上,摇一摇后立刻开瓶的瞬间,这些气体分子会附着液体一起喷出,当然其中还隐含着气体分子逐渐增大的热力学过程。为了防止可乐喷出,可以在摇一摇后静置一段时间,然后缓慢打开放气,或敲一敲可乐罐,使罐壁的气泡运动到液体上方再打开,当然最好的办法当然是不去摇可乐瓶啦!

BY 中科院物理所 勿用

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