¿Por qué el refresco no se desinfla inmediatamente después de abrirlo?

Entonces, la soda está bajo presión y tiene gas disuelto. Pero, cuando lo abres, el gas todavía está disuelto en él. Pero, si esperamos unas horas, el gas se ha escapado a la atmósfera.

¿Qué factores determinan la velocidad a la que el gas escapa de la solución de soda-gas?

Hay una votación cerrada en curso en el SE de ingeniería, casi seguramente cerrará la pregunta allí, creo que no hay razón para cerrar la publicación aquí (considerando su puntaje).
¿No es una respuesta de ingeniería fundamentalmente diferente de una respuesta de física?

Respuestas (1)

Cuando abre la botella y reduce la presión, ahora tiene una solución sobresaturada de dióxido de carbono en agua, por lo que es energéticamente favorable para que el gas salga de la solución.

Sin embargo, para que el gas salga de la solución, debe formar una burbuja y el mecanismo por el cual esto sucede se llama nucleación . Pero hay una barrera de energía que evita que se formen pequeñas burbujas y, como resultado, las burbujas solo se formarán cuando haya algo que las ayude a nuclearse. Para más sobre esto ver:

De todos modos, si observas cuidadosamente las burbujas que salen de una botella de refresco abierta, verás que no se forman al azar. Por lo general, verá corrientes de burbujas provenientes de un área donde hay alguna ayuda para la nucleación, por ejemplo, un defecto en la pared de vidrio de la botella.

Esto significa que el escape del gas implica dos pasos:

  1. formación de burbujas en un núcleo

  2. difusión del dióxido de carbono a través del agua hasta el núcleo

Y es el paso 2 el que hace que el escape del dióxido de carbono tome un tiempo. Cuando exista una ayuda para la nucleación, por ejemplo, en un defecto en la pared de vidrio, la formación de una burbuja será muy rápida. Sin embargo, la formación de la burbuja consumirá rápidamente el dióxido de carbono disuelto en su vecindad y la formación de más burbujas tendrá que esperar a que se difunda más dióxido de carbono al sitio de nucleación. La difusión de gases disueltos en agua es sorprendentemente lenta, y aunque los gases normalmente solo tienen que difundirse unos pocos milímetros, aún tardan un tiempo en hacerlo.

Si desea eliminar el dióxido de carbono rápidamente, la mejor manera de hacerlo es aumentar la cantidad de sitios de nucleación para obtener muchos más núcleos y, por lo tanto, reducir la distancia que el gas disuelto debe difundir. La forma tradicional de hacer esto es dejar caer una menta en la botella de refresco, pero manténgase alejado cuando lo haga .

¿Cómo aumenta la menta la tasa de nucleación? Parece que la difusión de CO2 a través del agua es el paso limitante. A menos que la menta se disuelva para crear puntos de nucleación más uniformemente distribuidos, no me queda claro cómo la menta produce tal efervescencia.
@NuclearWang, ¿leyó el artículo que vinculé?
Interesante. Si evitó la nucleación, ¿cuál es el límite superior de difusión en STP? Me pregunto qué tan lenta podría ser la difusión si usáramos algún tipo de recipiente no reactivo altamente pulido. Sería un gran producto. ¡La taza de refresco! LOL -> física.stackexchange.com/q/229684/ 96218
Tal vez debería hacer una nueva pregunta para esto, pero me pregunto si hay un mecanismo relacionado por el cual el encantamiento mágico de "toca la lata/botella que se agitó antes de abrirla" realmente hace algo.
@R.. De improviso, lo dudo: todo lo que haría es crear más sitios potenciales de nucleación a partir de la turbulencia y la deformación de la pared del contenedor (y eso es si toca con fuerza ). ¡Pero pregunta!
La turbulencia es exactamente lo que causa eso. No porque cree más sitios de nucleación, sino porque crea más flujo de fluido sobre los sitios de nucleación que ya están presentes. Dado que el fluido fluye, la lentitud de la difusión es una barrera menor para la nucleación.
@R .. Cuando abre la lata, todas las pequeñas burbujas en los sitios de nucleación se expanden rápidamente y flotan hacia la superficie, empujando también cualquier líquido sobre ellas. Golpear la lata es un intento de sacar las burbujas de los lados de la lata para que suban a la parte superior, por lo tanto, cuando abre la lata, sale menos líquido.
Entonces, si hiciera una copa de vino espumoso, hiciera algunos puntos de nucleación estratégicamente ubicados, ¿podría tener corrientes de burbujas formando patrones dentro del vino espumoso?
@Tschallacka Los vasos de cerveza nucleados existen, pero no parece que haya mucho control sobre los patrones. Tal vez se produzcan espirales, pero eso es todo.
¿Por qué el refresco no se desinfla inmediatamente después de abrirlo?
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