有人做过一个用汽水吹气球的好玩的实验:拿一个气球、一瓶汽水,再拿一些盐,把盐加到气球里面,然后把气球里的盐全部倒到汽水瓶里,结果汽水瓶里的汽水全部嗖嗖嗖地冒了出来,就像水开了一样。这些气体不断上升,冲到了气球里面,气球鼓了起来。
其实,让气球鼓起来的气体是二氧化碳。也就是说,二氧化碳从汽水里跑了出来,把气球吹得鼓了起来。
我们呼出的气体里,含有大量的二氧化碳。植物也利用二氧化碳制造它们的食物。二氧化碳还是造成温室效应的罪魁祸首之一。
汽水里的泡泡,就是二氧化碳。当你喝下汽水的时候,二氧化碳就会从汽水里跑出来,变成嗝。没错,喝了汽水以后打的嗝也是二氧化碳气体。
那么,二氧化碳是怎么跑到汽水里的呢?在汽水工厂里,工人们把二氧化碳用特殊的设备泵到不含气体的糖水里面,二氧化碳在里面溶解,原本没有溶解很多气体的糖水也就变成了汽水。不过在没有打开瓶子以前,你是看不到二氧化碳的,因为它们大部分溶解在水里,还没有变成泡泡。
那么,为什么打开瓶子的时候,二氧化碳就跑出来了呢?瓶子里的气压是很大的,巨大的气压把二氧化碳压在水里,迫使它们溶解。当你打开瓶盖的时候,瓶子里和外部连通了,气压减小,本来溶解在水里的二氧化碳一看压强减小了,于是就变成泡泡跑出来了。
其实,不光是气体,可以溶解在水里的固体也是“欺软怕硬”的家伙,只要气压减小,它们也不愿意呆在水里,会“析出”,重新变成固体。比如,糖就是这样的固体,只要气压减小,它们也会从糖水里面跑出来,重新变成一颗颗的砂糖。
那么,汽水瓶没有打开的时候,压强是谁产生的呢?实际上,关着的汽水瓶里的压强,也是由二氧化碳产生的。你可以这样一步一步地想象:假设二氧化碳都溶解在了糖水里面,上方的空间里没有任何气体,那么就会有一部分二氧化碳重新变成气体的形态,填满上面的空间。不过,一旦有二氧化碳变成了气体,气压就会变大,那么就会有二氧化碳被迫继续溶解在糖水里。最终,变成气体的二氧化碳和溶解在水里的二氧化碳会形成一个平衡,而瓶子里的气压总是比外面的要大。这就是为什么汽水瓶捏起来硬硬的原因。
说到这里,你可能已经明白嘶嘶的声音的原理了。当我们扭开瓶盖的时候,二氧化碳一起飘了出来,瓶子里的气压减少,水里的二氧化碳也坐不住了,它们也要一起出去玩,于是就变成了泡泡,这些泡泡飘到水面上爆炸的声音,就是嘶嘶声。
原文来自 中国数字科技馆《开开小屋》
编译 七君
注:所有文章均由中国数字科技馆合作单位或个人授权发布,转载请注明出处。