¿Por qué aplastar una botella de 2 litros parcialmente vacía hará que la gaseosa se mantenga más burbujeante?

Empecé a escribir una explicación pegadiza pero larga, pero como la entiendes y quieres algo breve para los demás, intentemos esto...

Si pones demasiada sal en un vaso de agua, saturas el agua y terminas con sal en el fondo del vaso. Si la temperatura cambia, la cantidad de sal que se puede disolver cambia (más para una temperatura más alta, pero puede omitir eso). (Para mayor concisión, omita este párrafo por completo).

Para los gases, además de la temperatura del líquido, importa la presión del gas. Más presión significa más disolución. Cuando abres la gaseosa y pierdes la presión provista de fábrica, la presión del gas sobre la gaseosa es repentinamente más baja, por lo que el dióxido de carbono comienza a salir de la gaseosa. Sigue haciendo esto hasta que hay "suficiente" CO2 en el espacio sobre el refresco. Más espacio significa que necesita más CO2 para llenarlo. Entonces, si aplastas la botella para dejar menos espacio, se escapa menos CO2 del refresco y se mantiene burbujeante.

Por supuesto, esto pasa por alto muchas cosas útiles para aclarar, como los conceptos que mencionaste en tu publicación, pero es breve. Si puede mantener su atención el tiempo suficiente, agregaría un comentario sobre cómo solo importa la presión de CO2, no la presión general del gas, solo para que no compren esos dispositivos inútiles de "bombear aire en su botella de refresco".

La botella tendería a volver a su forma original. Triturar una botella de dos litros proporcionaría espacio para la expansión, lo que permitiría que más carbonatación saliera de la soda para llenar el volumen en expansión a su presión máxima. Al dejar la botella sin triturar, elimina el factor de expansión, reduciendo así la pérdida de CO2 para alcanzar la misma presión máxima.

La pregunta surge con la suposición de que creemos en la información "fáctica" adjunta que explica cómo la soda supuestamente se mantiene fresca si se exprime el aire de la botella después de cada vertido.

Me gustaría ver una comparación al menos porque me cuesta creerlo. Cuando aplasto una botella grande de refresco, inmediatamente trata de salir lo más que puede. Creo que si lo aplasta y lo tapa, empeorará la situación, ya que la tendencia del plástico a recuperar su forma original provocará un vacío, lo que extraerá más CO2 de la solución que si no se hubiera aplastado.

Si se permite que el plástico se retraiga lo más que pueda antes de tapar la botella, entonces todavía hay una gran cantidad de flexión que puede ocurrir y el CO2 escapará y comenzará a llenar la botella, empujando hacia afuera todas las arrugas hasta que la botella esté volver a su forma anterior.

PERO, si se bombea aire a la botella para aumentar el PSI, se liberará menos CO2 ya que no tendrá adónde ir. El área dentro de la botella ya estaría ocupada en su mayor parte por aire comprimido.

Dos cosas afectan la solubilidad del gas en el líquido. Una presión más alta y una temperatura más baja aumentarán la solubilidad. Sin las tensiones de tracción de la botella hinchada, no hay fuerzas de reacción para resistir la expansión del gas.

Dado que los gases también son solubles entre sí, es decir,$\mathrm{CO_2}$y mezcla de aire, debe preocuparse por la presión parcial, que es la presión que un gas individual contribuye a un sistema. La presión total es la suma de todas las presiones parciales.

Puedes determinar el volumen de aire en la parte superior de una botella de refresco abierta y sabes que está a presión atmosférica. Cualquier presión adicional proviene del$\mathrm{CO_2}$saliendo de la solución con el líquido. Si lee la presión manométrica, esa sería una estimación bastante buena de la presión parcial de$\mathrm{CO_2}$en la botella.

Los gases son más comprimibles que los líquidos, por lo que si hay más gas para empezar, mezcla de aire o$\mathrm{CO_2}$, el líquido tendrá que ceder una masa mayor de$\mathrm{CO_2}$elevar la presión en el recipiente a la presión de vapor de$\mathrm{CO_2}$. De hecho, he pensado mucho en esto, tratando de imaginar un recipiente rígido con un volumen ajustable, que también sea hermético.

Otra cosa a considerar es que poner cualquier cosa en solución con agua elevará el punto de ebullición y reducirá el punto de congelación. Aquí hay un experimento divertido. Pon una botella de agua mineral en el congelador hasta que se enfríe mucho. Casi congelado. Sácalo y ábrelo. Cuando el$\mathrm{CO_2}$sale de la solución con el agua, el punto de congelación volverá a subir por encima de la temperatura del líquido y se congelará casi instantáneamente.

Realmente no puedo pensar en una explicación simple, pero tal vez hablar de sólidos disueltos ayude a las personas a comprender los gases disueltos. Y aclare las propiedades del gas antes de dar esta explicación.

Si dejaras tu cola a la intemperie, se volvería muy chata porque todo el CO2 lo dejaría y se iría volando. Poniéndolo en una botella sin aire se mantiene burbujeante. Tenerlo en una botella con algo de aire está entre estos dos extremos.

No emite mucho CO2 cuando se envía en una botella llena porque hay dos actividades en marcha. CO2 que sale de la bebida por el aire y CO2 que regresa a la bebida desde el aire. Durante mucho tiempo (probablemente una cuestión de horas), estos procesos deben equilibrarse y, a partir de ese momento, no perderá más CO2. Cuando están en equilibrio, será un cierto porcentaje de CO2 en el aire y un (diferente) porcentaje de CO2 en el agua. Por ejemplo, puede haber 1 g de CO2 en cada centímetro cúbico de aire (no lo sé, pero podría buscar el número), mientras que hay 2 g de CO2 en cada centímetro cúbico de bebida.

Hay dos efectos. Primero, parte del CO2 sale de la bebida y pasa al aire de la botella. Cuanto más aire, más CO2 se pierde de esta manera. Segundo, cada vez que abres la botella vuelve a pasar lo mismo.

Su bebida tarda un tiempo en volverse plana porque comienza con una gran cantidad de CO2. Para tener una idea de cuánto CO2 hay en su botella, busque los videos de YouTube que muestran lo que sucede cuando arroja ciertos dulces en ella:

http://en.wikipedia.org/wiki/Soda_and_candy_eruption

Eso es mucho CO2, pero eventualmente, si abres la botella lo suficiente, la mayor parte saldrá.