Question

Повысится ли давление в неоткрытой бутылке с шампанским, если ее потрясти?

Answer 1

Решил повторить опыт сотрудников австралийского университета с газированным напитком. Соединил герметически отрезком шланга манометр с корпусом медицинского шприца. Затем проткнул иглой шприца пробку бутылки с газированной водой комнатной температуры (23⁰). Давление в бутылке составило 0,19 МПа. После тряски бутылки (для исключения нагрева обворачивал ее полотенцем) давление повысилось до 0,21 МПа, т. е. увеличилось на 10%. Возможно, в магазине первоначальное давление было еще меньше, а после транспортировки до дома несколько повысилось. Предполагаю: при длительном хранении газированных напитков часть углекислого газа диффузирует в жидкость. По этой причине несколько снижается давление допустимое при данной температуре. Аналогичный эксперимент провел с бутылкой пива, охлажденной до +13⁰. Давление с 0,11 возросло до 0,13 МПа или в пределах 20%. Затем стравил давление, вытащив шприц. При повторном встряхивании давление практически достигло максимальной величины 0,13 МПа. Очевидно, опыты следует продолжить, а ответ отрицающий повышение давления считаю сомнительным.

Answer 2

Вклад повышения температуры шампанского от встряхивания за счет передачи механической энергии и нагревания руками считаю мизерным. Шампанское – по сути газированное вино. Раствор угольной кислоты H2CO3 крайне не стабилен. Например, при понижении давления в бутылке при ее открытии, происходит реакция разложения угольной кислоты:

H2CO3 => H2O + CO2

при этом, высвобождается газообразный CO2 (углекислый газ).

При встряхивании жидкость в закрытой бутылке испытывает гидроудары. За волной резкого повышения давления идет зона значительного разряжения, в которой собственно разлагается углекислота, повышая давление в бутылке. При встряхивании также увеличивается поверхность жидкости за счет перехода ее части в капельное состояние. Вот через эту поверхность дополнительно тоже выделяется углекислый газ. После прекращения потрясти значительное количество газа находится в микропузырьках и не успевает за счет диффузии перейти в вино, на какое-то время, сохраняя повышенное давление.

Answer 3

Если буквально придираться к словам, то да, несколько повысится. При встряхивании (тряске) жидкость трётся о стенки бутылки. Кроме того, при перемене направления движения неизбежно возникает торможение (гидроудар). Оба эти фактора, а также передача тепла от рук к самой бутылке и её содержимому приводят хоть и незначительному, но тем не менее, повышению температуры содержимого, соответственно уменьшается и растворимость углекислого газа в вине, и давление газовой части содержимого бутылки возрастёт.

Answer 4

На некоторое время повысится, хотя вряд ли о-очень сильно, а потом вернётся обратно.

Всякая тряска, механическое воздействие на раствор газа в жидкости, приводит к уменьшению концентрации растворённого газа. Если бутылку не открывать, то эта концентрация рано или поздно вернётся к равновесному состоянию - как раз потому, что это состояние равновесное.

Answer 5

Я обещал разыскать статью на эту тему. И нашел ее! Ее авторы - сотрудники Национального университета (Австралия) Дэвид Дример и Бенджамин Сэллинджер (не писатель). Статья опубликована в Journal of Chemical Education, в 1988 году. Называлась она Will that pop bottle really go pop? An equilibrium question. Авторы опровергают мнение, высказанном в английском журнале "New Scientist" (статья там была опубликована в 1986 году). Там было написано, что встряхивание бутылки с газированным напитком приведет к повышению давления. В виде "доказательства" они приводят такой "эксперимент": если открыть бутылку, зажать пальцем отверстие и встряхнуть, то сразу можно почувствовать заметное (иногда очень сильное) повышение давления. С другой стороны, в закрытой бутылке равновесие между газом и его раствором зависит только от температуры, поэтому никакая тряска его не должна изменить. Для проверки этого австралийцы изготовили "бароколаметр" - измеритель давления (тот же корень, что и в "барометре", а "кола" намекает на то, что может быть внутри бутылки). На самом деле этот "прибор" - пробка к бутылке с манометром. Опыты показали, что если при постоянной температуре трясти бутылку с газированным напитком, показание манометра не изменяется! Но если пробку на секунду вынуть, а потом вернуть на место, то всё будет иначе. А почему - на эту тему можно задать отдельный вопрос :).