无障碍阅读
首页 科协概况 科协动态 基层科协 科学普及 学会学术 科技工作者之家
您现在的位置:  首页 >> 科学普及 >> 科普海南
青少年科教 科普阵地 科普海南
最新资讯 许振凌赴省级学会调研 海南科技馆运行管理服务采购意向公开 关于海南科技馆采购项目公开遴选招... 生活百科|方便舒适的洞洞鞋,竟有... 海南省科学技术协会荣获2024年... 海南省科协见证重庆市企业科协联合... 生活百科|夏季中暑,别慌!掌握降... 生活百科|夏天皮肤易出油长痘?护... 科技小院|中海石油化学股份有限公... 生活百科|冰镇水果吃太多,小心牙... 2025年“全国科技工作者日系列... 第四届“海科杯”海南省科学道德和... 生活百科|绿豆汤解暑的科学依据是... 第15届海南省青少年机器人竞赛获... 生活百科|夏天来了,这些食物更容... 第十八届海南省青少年科普小先生表... 海南省科协举行领导干部读书班暨党... 生活百科|防晒霜涂得越厚效果越好... 史贻云赴海南科技馆调研 葫芦娃药业集团设立张强院士工作站... 史贻云出席海南省博士协会第三届第... 生活百科|夏季如何快速降低室内温... 生活百科|吃粗粮越多越好?No!... 生活百科|外出野餐,这些饮食安全... 第15届海南省青少年机器人竞赛成...
生活百科 | 冰冻汽水打开时为什么会喷溅?物理原理是……
海南省科学技术协会 | 2025/5/26 | 阅读:3 | 字体大小:

炎炎夏日,没有什么比一瓶冰汽水更能给人带来快乐了。

将汽水放进冰箱冷冻后再打开,常常会出现汽水喷溅而出的“壮观”场景,搞得满手黏腻,甚至可能弄脏衣物。

这看似意外的现象,实则是一系列物理原理共同作用的结果。究竟是什么原因导致冰冻汽水打开时会喷溅呢?

image.png

一、气体溶解度的影响

汽水又被称为碳酸饮料,其中的二氧化碳气体是赋予其独特口感的关键。在汽水生产过程中,厂家会通过加压的方式,让大量二氧化碳溶解在水中,形成碳酸

根据亨利定律,气体在液体中的溶解度与该气体的分压成正比,在加压环境下,更多的二氧化碳能够溶解在水中。当汽水被密封时,瓶内处于一个相对稳定的高压环境,二氧化碳与水保持着溶解平衡。

一旦打开瓶盖,瓶内压强瞬间减小,原本溶解在水中的二氧化碳气体的溶解度也随之降低。此时,溶解平衡被打破,二氧化碳开始从水中逃逸出来,形成一个个小气泡。这些气泡在上升过程中不断聚集、变大,为汽水的喷溅提供了动力。

image.png

二、水结冰的特性

当汽水被冷冻时,其中的水会逐渐结冰。水具有一种特殊的性质,即它在结冰时体积会膨胀。这是因为水分子在结晶形成冰的过程中,会形成规则的六边形晶体结构,这种结构使得水分子之间的间距增大,从而导致体积膨胀。

在密封的汽水瓶中,水结冰后体积膨胀,会对瓶内空间产生挤压,使得瓶内压强进一步增大。当打开瓶盖时,原本就因二氧化碳逃逸而不稳定的体系,在内部高压的作用下,汽水会像被压缩的弹簧突然释放一样,迅速向外喷出,加剧了喷溅现象。

image.png 

三、热力学因素的作用

从冰箱中取出冰冻汽水后,随着环境温度的升高,瓶内的汽水开始升温。温度升高不仅会降低二氧化碳在水中的溶解度,还会加速水分子的运动。水分子运动加剧后,会更容易挣脱彼此间的束缚,使得更多的水从液态转变为气态,也就是发生汽化现象。

同时,冰在融化过程中,其表面的水分子也会快速汽化。这些新产生的水蒸气与原本逃逸的二氧化碳气体共同作用,进一步增加了瓶内的气体量和压强。当打开瓶盖时,大量气体裹挟着汽水,就会形成强烈的喷溅效果。

image.png

四、微观层面的变化

在汽水打开瞬间,瓶内压强骤降,这会促使液体中形成大量的气泡核。气泡核是气体开始聚集形成气泡的“种子”。由于压强降低,周围的气体分子会迅速向气泡核聚集,使得气泡快速膨胀。

这些快速膨胀的气泡在上升过程中,会不断推动周围的汽水向上运动。当气泡到达液面时,破裂并将汽水向外喷射出去。而且,由于冰冻汽水内部温度不均匀,不同位置的气泡形成和膨胀速度也存在差异,这种不均匀性会导致汽水的喷溅更加剧烈和不可预测。


    

注:图片源自网络,仅作为科普素材,如有侵权,请联系我们删除。


    

海南省人民政府网 省科协作风整顿建设投诉栏 智慧普法平台 学习强国 海南全民阅读网 海南爱心扶贫网
版权所有:海南省科学技术协会   地址:海口市琼山区红城湖路100号12栋1-2层   邮编:571100   访问量:62878936
联系电话:0898-65365319  传真:0898-65332244   电子邮件:  琼ICP备17004780号-1 设计制作:中立科技