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缶ジュースなどの蓋を開けた時に上がる霧のようなものは一体何なんでしょうか?
中身の液体?空気中の水分?
圧力差が関係してるように思うのですが…。

開けた瞬間に何が起こってるんでしょうか?

A 回答 (6件)

多分冷やしてあった缶ジュースだと思いますが、霧の正体は空気中の水分でしょう。


 缶ジュースを冷やしていると、缶の中の気体は圧縮され、缶ケースは内側に向いて歪んでいます。この時常温に戻されると、缶の中の気体は膨張しようと気圧が上がります。
 この状態で、ふたを開けると、缶内の冷気が外部へ流出しその周辺の空気を急激に冷やすために水蒸気になっていると思います。また、外気へ出た缶内の冷気の代わりに外気も流入してきてそれらも冷やされ水蒸気になるものと思われます。
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ハッキリとしたことは分かりませんので推測です。


断熱膨張となっていますが膨張が起こるためには内部の圧力が高いという条件が必要です。この圧力の由来を推測してみました。

コーラやサイダーなどの炭酸飲料でよく二酸化炭素が高圧で封入されていると言われていますが誤解があります。瓶の中やカンの中での二酸化炭素の圧力は1気圧です。空気の代わりに二酸化炭素になっています。窒素を封入してある場合も1気圧です。空気の代わりに窒素が入れてあるのです。周りが1気圧ですからそれより高い圧力で気体が入っていると危ないです。ふたの内外で圧力がほぼ等しいという条件が実現していると思います。温度によって内部の液体の蒸気圧も変わりますから圧力は変動するでしょう。

コーラの栓を取ると泡が出るのは気体の溶解度が分圧に比例するからです。栓がされているときは上の空間の1気圧の二酸化炭素と平衡状態になっています。栓を取ると空気中の0.03%という二酸化炭素の濃度と平衡になります。二酸化炭素の分圧が釣り合っていませんので溶けていた二酸化炭素が出てきます。1気圧から0.0003気圧に変わるのですから二酸化炭素で言うと周りが急に真空になったのと変わらないことになります。結果的に液体中から気体が出てきますから瓶や、カンの内部の空間の圧力が高くなり外に吹き出していきます。

1気圧で封入してある窒素ガスの場合も栓を取ると空気中の濃度80%(0.8気圧)に釣り合うように平衡が移動します。二酸化炭素の場合に比べて差が小さいですがとにかく内部の圧力の方が高くなっています。

煙が見えるのは内部の液体から出た水蒸気が作る雲でしょうが圧力変化の出所、温度低下の原因は二酸化炭素や窒素だと思います。

上昇気流によって雲が出来る場合も同じです。水蒸気が雲に変わりますが温度変化の原因を作っているのは空気(=上昇気流)です。
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断熱膨張


質問にあわせると、中身の液体の気体ですかね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
断熱膨張ということは、やはり、空気中の水分が霧になってると考える方が納得出来るんですが…。
中身の液体の温度が下がって気化したということでしょうか?

お礼日時:2007/03/07 22:29

どうして認識できるとかは、よくわかりませんが。




缶ジュースの中には、窒素ガスが充填されています
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この回答へのお礼

窒素ガスがどれくらいの圧力で充填されているのか気になってました。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/03/07 22:25

雲だと思います。



参考URL:http://www.kenis.co.jp/experiment/environment/00 …
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この回答へのお礼

開けたときに圧力が下がるので、温度が下がり、空気中の水分が雲になったということですね。
ありがとうございました。

お礼日時:2007/03/07 22:21

缶ジュースでも炭酸なしのものには見られませんから、


恐らく炭酸と水分が飛び出たものでしょう。
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この回答へのお礼

すみません。
書いてなかったのですが、私が見たのは炭酸なしのものでした。
炭酸のものよりも煙っぽい感じでした。
解答ありがとうございました。

お礼日時:2007/03/07 22:17

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