탄산이 흔들면 터지는 이유?

흔들리는 탄산음료가 뚜껑을 열었을 때 폭발하는 현상은 과포화 용액과 압력의 갑작스러운 변화와 관련이 있습니다.

일반적으로 탄산음료는 이산화탄소 기체를 물에 녹여 만듭니다. 높은 압력 하에서 더 많은 이산화탄소가 물에 용해됩니다. 병이나 캔을 흔들면 이산화탄소 기체가 더 작은 기포로 분산되어 과포화 용액을 생성합니다. 즉, 물이 정상적으로 녹일 수 있는 것보다 더 많은 이산화탄소를 함유하게 됩니다.

뚜껑을 열면 병 내부의 압력이 갑자기 감소합니다. 이로 인해 과포화 용액의 이산화탄소가 빠르게 기체로 방출됩니다. 이 기포는 원래 흔들림으로 인해 만들어진 작은 기포와 합쳐져 급격히 부피가 커지고 탄산수가 솟구쳐 나옵니다.

이 과정에서 탄산음료의 온도가 낮아지는 것도 한몫 합니다. 온도가 낮아지면 기체의 용해도가 증가합니다. 그러나 열린 병이나 캔에서는 이산화탄소가 빠르게 방출되기 때문에 온도가 낮아져 기체의 용해도가 다시 증가하는 데 도움이 됩니다.

또한 흔들림으로 인한 기포의 크기도 폭발의 강도에 영향을 미칩니다. 더 작은 기포는 더 큰 표면적을 가지고 있으므로 더 빠르게 기체를 방출할 수 있습니다. 이로 인해 더 강한 폭발이 발생합니다.

요약하자면, 흔들린 탄산음료가 뚜껑을 열었을 때 폭발하는 이유는 다음과 같습니다.

• 병을 흔들면 이산화탄소 기포가 미세하게 분산되어 과포화 용액이 생성됩니다.
• 뚜껑을 열면 압력이 감소하여 과포화 용액에서 이산화탄소가 빠르게 기체로 방출됩니다.
• 원래 흔들림으로 인해 만들어진 기포와 방출된 기체가 합쳐져 급격히 부피가 커집니다.