もっと知りたい
レターボックスラボの11歳のお友達からいただいたこの1問には、いくつかの興味深い疑問が込められています。
なぜ炭酸飲料から泡が出るのですか？
炭酸飲料の発泡は、二酸化炭素が原因となっています。 この炭酸ガスが飲み物に溶け込んだままなのは、ボトルにたくさんの圧力がかかっていて、液体に圧力がかかっていれば、より多くの気体を保持することができるからです。 炭酸飲料のボトルを開けると、この圧力が解放されるのを感じることができます。
そして、発泡性飲料をグラスに注ぎます。 液体中の炭酸ガスを保持していた高い圧力はもうなくなっています。 飲み物の中には、飲み物が保持できる量よりも多くの二酸化炭素が入っているので、二酸化炭素は泡となって出てきます。 しかし、気体は一度に全部出てくるわけではありません。
なぜ泡は底から出るのか
飲み物の中から瞬時に泡が出るのではなく、グラスの底や側面でかなりゆっくりと泡が出ます。 これは、気泡がなかなかできないからです。 小さな二酸化炭素の分子は飲み物から出たいのですが、出る前に何個か集まって泡を作る必要がある、と考えることができます。 二酸化炭素の分子は液体の中でランダムに動きまわっているので、気泡を作るために十分な数の分子がくっつくことはあまりありません。
ガラスの底と側面には、小さな小さな凹みや傷があります。 この不完全な部分に、すでに小さな気泡が封じ込められているのです。 二酸化炭素の分子がこの気泡と衝突すると、気泡が合体して、傷やへこみに対して大きすぎる気泡ができます。 そのため、気泡は半分に割れ、一部は残り、一部は表面に浮き上がって弾ける。 このように、気泡の一部が残ることで、同じことが何度も繰り返されるのです。 そのため、グラスのある部分から小さな泡が次々と出てくるのです。 グラスによっては、このような小さな傷をつけることで、より多くの気泡を作るように設計されているものもあります。
なぜ泡がなくならないのか
科学的には、液体中の二酸化炭素は一定量しかなく、それがなくなると泡が止まるそうです。 これは、上記の事象がかなり遅いので時間がかかり、炭酸ガスが抜ける前に飲み終えてしまったので、泡がなくならないように見えるかもしれません。
しかし、自分で実験するのは簡単なので、私たちの言葉を鵜呑みにするべきではありません。 自分でグラスに何か炭酸飲料を注ぎ、そのままにしておきます。 泡が止まることはありますか。 どのくらい時間がかかりますか？ その場合、泡を早くしたり遅くしたりする方法は思いつきますか？ 泡にも重さがありますから、重さは減っていくはずです。 また、風船をボトルの首にかけてみると、泡で風船が膨らみます。
楽しい実験をしましょう。
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