2012年8月27日 星期一

汽水魔術(2)


在直接講述答案之前,先思考一下正常開汽水的狀況吧!!

正常開啟未經搖晃的汽水,因為罐內的壓力突然降低,使得二氧化碳的溶解度跟著降低,這個時候汽水為「過飽和溶液」,也就是它已經開始將二氧化碳釋出啦!!


但是我們不會因此被噴個滿臉汽水,這是因為,雖然溶解度隨著壓力降低而變小,氣體要被釋放出來,其實沒這麼容易。



氣體要產生氣泡,必須要先擠開四周的水,而四周的水彼此之間又有相當強凝聚的力量。所以除非有一個突破點(汽泡胚核),不然氣體只能緩慢的擠出氣泡或是從最上端的兩介質的接觸面,也就是汽水液面釋出。

這就好像,就算是電影撥完散場,觀眾們也只能從出口魚貫出場,無法瞬間消失在電影院中。

如果在開啟前先搖晃汽水的話,那汽水上方的空氣就會部分碎裂成小氣泡,並且附著在汽水罐的四周。這樣一旦打開汽水,汽水罐內壓力變小,溶解度隨之變小,二氧化碳氣體就會開始找尋可以釋出的突破點。而附著在汽水罐四周的小氣泡便是很好的突破點。(就像吹氣球時,先吹開後會越吹越輕鬆)

於是,附著在汽水罐周圍的小氣泡越來越大,並且開始往罐口竄出,順道夾帶著上方的汽水一併竄出。想當然,誰在這時候開汽水,就可以接受汽水香噴噴的洗禮了。(這邊的情況有一點像是我們稀釋硫酸時不能將水倒入濃硫酸一樣,因為會產生飛濺的現象)

但是,如果我們在開汽水之前先敲擊汽水罐側邊,那麼原本附著的小氣泡便因著慣性而跑到汽水罐中間,並且漂浮回到了汽水的上方空間,於是氣體少了下方的突破點,釋出後便不會帶著汽水噴著你一身了。

我們可以嘗試思考一下,當我們將水加溫到100度C時,我們並不會期待水在瞬間汽化消失在水壺中,而是會有一個逐漸沸騰的過程。

講到這裡,一定有小朋友激動的站了起來,這明明是因為需要汽化熱.......。

好,換一個講法,我們都被教導了,不可以用微波爐煮開水,原因是在於當水被微波爐快速加熱的情況之下,取出後有機會產生「突沸」。



明明就已經到達了沸點,卻沒有沸騰......,這是為什麼?這是因為缺乏了對流,微波爐加熱的水不容易找到突破點,而加入咖啡粉會突沸,這是因為咖啡粉(甚至只是單純攪拌)可以給於到達沸點的水很好的突破點。

人造雨」、「過冷水」、「醋酸鈉暖暖包」......多給你們一些關鍵字,這些都與今天講的東西或多或少相關,自己google找找有趣的資訊幫自己上個幾堂課吧!!

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