Dlaczego bąbelki w napoju gazowanym są takie małe? Te, które ja dmucham, są dużo większe – Alison, 7 lat, Aberdeen, Wielka Brytania
Dziękuję za pytanie, Alison! Przede wszystkim musimy wiedzieć, skąd się biorą bąbelki w napoju gazowanym. Dzieje się tak, ponieważ mają one rozpuszczony w sobie gaz zwany dwutlenkiem węgla.
Gaz i ciecz (i wszystko inne) składają się z małych kawałków rzeczy zwanych cząsteczkami. Kiedy gaz rozpuszcza się w cieczy, cząsteczki mieszają się ze sobą naprawdę dobrze, tak że gaz zostaje uwięziony bez żadnych pęcherzyków.
Ilość gazu można rozpuścić w cieczy zależy od tego, jak duże ciśnienie jest pod. Gdy ciśnienie jest wysokie, to jest jak tam jest dużo wagi pchania gazu do cieczy, więc dużo to może rozpuścić. Aby zrobić napój gazowany, dwutlenek węgla jest przepuszczany przez ciecz pod ciśnieniem pięć razy większym niż normalne ciśnienie, w którym żyjemy.
Odczulibyśmy takie samo ciśnienie, gdybyśmy dopłynęli do dna basenu o głębokości 50 metrów (50 metrów to mniej więcej osiem żyraf stojących jedna na drugiej).
Curious Kids to seria wydawnictwa The Conversation, która daje dzieciom szansę uzyskania odpowiedzi na ich pytania dotyczące świata od ekspertów. Jeśli masz pytanie, na które chciałbyś, aby odpowiedział ekspert, wyślij je na adres [email protected]. Nie będziemy w stanie odpowiedzieć na każde pytanie, ale zrobimy, co w naszej mocy.
To właśnie w ten sposób uwięziona jest tak duża ilość gazu. W puszce napoju gazowanego rozpuszcza się tyle gazu, że można nim nadmuchać mały balonik.
Gdy otwierasz butelkę lub puszkę napoju gazowanego, ciśnienie w płynie nagle się zmniejsza. Napój może zatrzymać znacznie mniej dwutlenku węgla przy tym ciśnieniu, więc dodatkowy gaz przestaje się rozpuszczać i tworzy bąbelki.
Obserwuj bąbelki
Aby dowiedzieć się więcej, będziemy musieli przeprowadzić kilka eksperymentów. Wlej trochę napoju gazowanego do szklanki (najpierw zapytaj dorosłego). Popatrz, jak bąbelki zaczynają się tam, gdzie płyn dotyka szklanki – na dnie i po bokach, ale nie w środku napoju.
Aby stworzyć nowy bąbelek, cząsteczki dwutlenku węgla i napoju poruszają się i organizują, tworząc powierzchnię między nimi. Jeśli bańka zaczyna się od krawędzi szklanki, trzeba wytworzyć mniej nowej powierzchni. Zużywa to mniej energii i oznacza, że nowe bąbelki zwykle zaczynają się tutaj.
Jest to również powód, dla którego małe bąbelki mają tendencję do przylegania do szklanki. Więcej gazu dołączy do małego bąbelka, ponieważ potrzeba mniej energii, aby uciec do bąbelka, aby go powiększyć, niż aby stworzyć nowy.
W końcu pęcherzyk staje się na tyle duży, że będzie unosił się na powierzchni napoju. Dzieje się to wtedy, gdy bańka jest jeszcze mniejsza od ziarnka piasku.
Gdy dmuchasz przez słomkę, aby zrobić bańki, na bańki działają te same siły, co wcześniej. Ale bańka jest przyklejona do słomki dookoła krawędzi otworu. Oznacza to, że nie można zrobić baniek mniejszych niż otwór w słomce.
Dlatego są one większe niż bąbelki, które tworzą się same w napoju. Spróbuj znaleźć cieńszą słomkę, żeby zobaczyć, jak małe bańki możesz zrobić.
Wulkany
Możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że teraz, gdy wiesz, jak tworzą się bąbelki w napoju gazowanym, wiesz również, dlaczego wybuchają wulkany. Gdybyś dokopał się głęboko pod wulkanem, znalazłbyś gorącą, płynną skałę zwaną magmą. Ma ona rozpuszczone w sobie gazy.
Jak magma wznosi się na powierzchnię, ciśnienie spada. Może pomieścić mniej gazu i dlatego tworzą się w niej bąbelki, tak jak w napoju gazowanym. Pęcherzyki sprawiają, że magma jest bardziej wyporna, jak balon na gorące powietrze. To wypycha ją do góry, powodując erupcję.
Wiemy, że magma zwykle ma w sobie wiele małych kryształów. Czy mają one wpływ na pęcherzyki?
Czas na ostatni eksperyment: wsyp trochę soli do swojego napoju gazowanego i obserwuj, co się stanie. Powinieneś zobaczyć wiele bąbelków tworzących się naraz, ponieważ kryształy soli mają wiele powierzchni, na których mogą tworzyć się bąbelki. Właśnie dokonałeś własnej erupcji wulkanu!
Dzieci mogą uzyskać odpowiedzi na własne pytania od ekspertów – wystarczy wysłać je do Curious Kids, wraz z imieniem, wiekiem i miastem dziecka. Możesz:
- wysłać e-mail na adres [email protected]
- tweetować nas @ConversationUK z #curiouskids
- DM nas na Instagramie @theconversationdotcom
Oto kilka innych artykułów Curious Kids, napisanych przez ekspertów akademickich:
-
Dlaczego niektóre zwierzęta mają dwa różne kolory oczu? – George, lat 10, Hethersett, Wielka Brytania.
-
Jak długo istnieje grawitacja? – Aine, lat 13, Edynburg, Wielka Brytania.
-
Czy niebo chroni Ziemię, a jeśli tak, to w jaki sposób? – Saskia, w wieku 8 lat, Estonia.
.