Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Effekten af ​​temperatur på bobleopløsningen

Temperatur er en af ​​flere faktorer, der påvirker gas (fx bobler) i opløsning. Andre faktorer er atmosfærisk tryk, kemisk sammensætning af opløsningen (fx sæbe), blødhed eller hårdhed af vandet og overfladespændingen. For kulsyreholdige drikkevarer som champagne, som fermenteres i flasker i kølige kældre, forårsager en hurtig stigning i temperaturen eksplosiv kraft, når korken er dukket.

Gasser i opløsning

Når temperaturen stiger, opløseligheden af ​​gas i opløsning formindsker. For opløst kuldioxid betyder det, at en opløsning, der opvarmer fra 30 til 60 grader Celsius, kan rumme halvt så meget gas. Forklaringen på dette fænomen er, at højere temperaturer fører til mere kinetisk energi og dermed mere damptryk og brud på intermolekylære bindinger. Ifølge Henry's lov er gasens opløselighed i en væske direkte proportional med trykket af gassen over opløsningens overflade; Det mindre atmosfæriske tryk, jo mindre gas i opløsningen.

Såpebobler

Såpebobler har en tendens til at poppe i varmere vand. Årsagen er, at overfladespændingen falder efterhånden som temperaturen stiger, og som sæbemængden falder. Boblen er også underkastet fordampning ved højere temperaturer; som vandet bliver til damp, bryder boblen lettere. Ifølge Bernoullis princip påvirker trykket boblernes levetid: de, der produceres på en uklar, varm og fugtig dag, kommer hurtigere frem end dem, der dannes på en kold, klar dag, når der er mindre atmosfærisk tryk. En bobleekspert foreslår frysning af opløsningen, inden den bruges til at nedsætte fordampningstiden.

Smag af bobleopløsninger

Kulsyreholdige drikkevarer (såsom sodavand, øl og champagne) flasker under tryk i for at øge mængden af ​​kuldioxid opløst i opløsning, som Elmhurst College's Virtual Chembook forklarer. Bare åbningen af ​​flasken sænker trykket over opløsningen, som fizzes og begynder at lække carbondioxidabsorption. Jo højere udetemperaturen er, jo hurtigere tab af opløst kuldioxid. Når sodavand er udladet til at gå fladt, mister den ikke kun sine carbondioxidbobler, men også smagen. Det samme sker med vand, der er kogt - det taber også sin smag sammen med sin gas i opløsning, i dette tilfælde ilt.

Applikationer

Til fjernelse af suspenderede faste stoffer, fedt, olie og andet affald fra vand, opløst luft eller gas, flotation er meget udbredt. Mikroskopiske luftbobler går sammen med partiklerne i suspension og bringer dem til overfladen, hvor de kan fjernes. Ved dykning er det afgørende at dæmpe dannelsen af ​​nitrogenbobler i dykkerens krop, baseret på ændringer i temperatur og tryk, for at forhindre fatalt ekspansion af nitrogengasbobler. Således blev den reducerede gradientboblemodel udviklet som en algoritme til sikker dekompression, mens den stiger til vandets overflade.

Klik for at udvide hele teksten