https://www.youtube.com/watch?v=l5xbgNTxApo
Gazlı içeceklerde çözünmüş halde bulunan karbondioksitin açığa çıkmasıyla artan basınç, sıvının şişeden patlarcasına ani bir şekilde çıkmasına neden olur. Ancak gazın sıvıdan kaçmasına molekül ölçeğinde neden olan nedir?
Şişe çalkalandığında kabın üst kısımlarında biriken gaz çok sayıda küçük baloncuk şeklinde içeceğin tamamına dağılır. Şişe açıldığında küçük gaz baloncukları çok hızlı bir şekilde genleşir. Örneğin kapalı bir gazlı içecek şişesinin içindeki basınç atmosfer basıncının 4 katıysa, Boyle Yasası’na göre (sabit sıcaklıkta bir gazın hacminin ve basıncının ters orantılı olarak değiştiğini söyler) şişe açıldığında basınç 4 kat azalırken gaz baloncuklarının hacimleri 4 kat artar. Bu baloncuklar hızlı bir şekilde şişeden çıkmak için bir yol arar ve bunu yaparken patlamaya sebep olacak şekilde sıvıyı şiddetli bir şekilde iter
Gazlı içecekler, basınç yardımıyla çözünmüş karbondioksit gazı içerirler. Bu içecekler açıldığı zaman üzerlerindeki basınç azaldığından tekrar gaz hale dönüşüp sıvı içerisinde küçük baloncuklar oluşturarak kaçma eğilimine girerler. Bu durumda, şişe açılmadığı zaman basınç sabit kalacağından baloncuk görmemiz mümkün değildir. Fakat gazlı bir içeceği çalkaladığınız zaman içerisinde baloncuklar oluşur bu da çözünmüş karbondioksitin oluşan türbülanstan dolayı kaçmasına olanak sağlar.
Herhangi bir etkiye maruz kalmamış bir gazlı içecekten karbondioksitin kaçması çok kolay değildir. Bir baloncuğun sıvı moleküllerin oluşturdukları yüzey gerilimini yenebilmesi için enerjiye ihtiyacı vardır. Küçük bir baloncuk oluşmaya başladığında her bir gaz molekülünün ihtiyacı olan enerji oldukça fazladır. Bu yüzden de en zor aşama baloncuğun oluşmaya başlamasıdır ama zaten ortamda bir baloncuk mevcutsa bu baloncuğu genişletmek için diğer gaz moleküllerinin çok fazla enerjiye ihtiyacı yoktur. Bunun nedeni de sabit basınç altında baloncuğun yüzey alanını oluşturan molekül sayısının, hacmini oluşturan molekül sayısına oranının 2/3 olmasıdır. Yani eğer ki bir baloncuk sıvının yüzey gerilimini yenip oluşmaya başlamışsa bu oranı sağlayabilmek için içerisine gaz almaya başlar bu denge sağlanana kadar da devam eder. Bu yüzden bir gaz molekülü fazla enerji harcamak zorunda kalmaz.
Bir gazlı içeceği çalkaladığınız zaman içerisinde küçük küçük bir sürü baloncuk oluşmasına sebep olursunuz ve çözünmüş gazlar yeni baloncuklar oluşturmak yerine zaten ortamda bulunan baloncuklara katılırlar. Böylelikle en zor kısmı atlanmış olur ve çalkalanmış gazlı içecekten gaz çıkışı daha hızlı gerçekleşir, bu da şişeyi açtığınız zaman fışkırmasına sebep olur.
Kaynaklar
Why does a shaken soda fizz more than an unshaken one?, Erişim Tarihi: 20 Şubat 2016, http://www.scientificamerican.com/article/why-does-a-shaken-soda-fi/
Why Does Soda Fizz?, Erişim Tarihi: 20 Şubat 2016, http://www.livescience.com/32492-why-does-soda-fizz.html
Çalkalanan Gazlı İçecekler Neden Fışkırır?
Yorum Gönder