Давление в бутылке с газировкой

Большинство людей считают, что пластиковые бутылки являются достаточно непрочными, а некоторые даже боятся того, что они могут взорваться, когда в них находится газированная вода. Ответ на вопрос о том, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, содержащийся в статье, заставит многих удивиться.

Пластиковая бутылка

В настоящее время пластик и пластмассы являются самым распространенным материалом, который находит широкое применение в различных сферах деятельности человека. Одной из таких сфер является изготовление пластиковых бутылок для напитков. Индустрия пластиковых бутылок начала активно развиваться с 50-х годов прошлого века. Основными преимуществами бутылок из пластика в сравнении со стеклянными бутылками являются простота их изготовления, возможность придания пластику различных форм, дешевизна производства и удобство при транспортировке.

Бутылки для газированных напитков изготавливают из полиэтилентерефталата (ПЭТ). Однако сразу необходимо отметить, что тара различного объема имеет некоторые вариации в своем химическом составе, а также в толщине ее пластиковых стенок. Использование именно ПЭТ при производстве бутылок для напитков связано с его химической стойкостью против алкоголя и натуральных масел, а также с его физической прочностью при воздействии механических нагрузок, в том числе давления. Также следует знать, что ПЭТ разрушается ацетоном и теряет свои свойства при температурах выше 70 ℃.

Подготовка к эксперименту с давлением в бутылке

Как известно из курса физики, давление представляет собой силу, которая воздействует на поверхность данной площади. Выражают давление в системе СИ в паскалях (Па), но часто на практике используют другие единицы измерения, например, миллиметры ртутного столба или бары. Так, 1 бар = 100 000 Па, то есть давление в 1 бар приблизительно равно давлению в 1 атмосферу (1 атм. = 101 325 Па).

Для выполнения экспериментов на определение, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 1,5 литра и других объемов, необходимо иметь некоторые приспособления. В частности, нужен электрический насос, подойдет насос, которым накачивают шины автомобилей. Также нужен манометр – прибор, который измеряет давление. Нужны еще и трубки, через которые насос будет вкачивать воздух в пластиковую бутылку.

Подготовка к эксперименту также включает установку бутылки правильным образом: ее кладут на бок, а отверстие просверливают по центру крышки (пробки). В это отверстие помещается соответствующая трубка. Для закрепления трубки можно использовать разные вязкие вещества, в том числе и клей. Как только насос, манометр и бутылка собраны в единую конструкцию, можно начинать проводить эксперимент.

Читайте также:  Еще в начале июля бывает пожелтеет

Использование воды и воздуха

Как вода, так и воздух являются текучими субстанциями и создают давление во всех направлениях одинаково, поэтому они могут использоваться для экспериментов по изучению сопротивляемости пластиковой бутылки давлению внутри нее. Однако необходимо знать некоторые особенности использования воды и воздуха.

Вопрос использования воды или воздуха упирается в две главные проблемы: сложность техники исполнения и безопасность. Так, чтобы проводить эксперименты с водой, необходимо более сложное оборудование (прочные шланги, регулятор подачи воды в бутылку), для проведения же экспериментов с воздухом достаточно иметь только насос. С другой стороны, воздушные эксперименты являются менее безопасными, чем водяные. Причиной всему тот факт, что когда взрывается бутылка, то воздух вырывается из нее с огромной силой и может увлечь за собой осколки пластика, которые, в свою очередь, могут нанести вред близко находящимся людям. С водой такого не происходит, она не разбрызгивается во все стороны при разрушении бутылки ПЭТ.

Поэтому чаще всего при испытании пластиковых бутылок давлением используют воздух, но предварительно бутылку заполняют на 60-80 % водой.

Камера колеса, мяч и пластиковая бутылка

Рассматривая вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка, в первую очередь следует обратиться к результатам сравнительных экспериментов. Одним из популярных сравнительных экспериментов на давление является использование камеры автомобиля, мяча и пластиковой бутылки.

Если накачивать воздухом указанные предметы, то оказывается, что сначала лопнет камера авто, затем – мяч, и только в последнюю очередь разрушится бутылка ПЭТ. Почему так происходит, объяснить нетрудно. Камера авто и мяч изготовлены из резины, и хотя она имеет разный состав, но основа является одной и той же. Именно поэтому мяч и камера выдерживают примерно одинаковое давление, только толщина резины в мяче больше, чем в камере авто.

Материал, из которого изготовлена бутылка, является не таким эластичным, как резина, но и не таким хрупким, как многие твердые тела, например, стекло. Эти физические свойства придают ему необходимый запас прочности и сопротивляемости при воздействии больших давлений.

Проведение эксперимента с пластиковыми бутылками

После подготовки к эксперименту и перед тем, как его начать, необходимо принять соответствующие меры безопасности. Заключаются они в том, что нужно отойти на некоторое расстояние от места проведения эксперимента, при этом следует позаботиться о том, чтобы был доступ к показаниям манометра с целью фиксации значений в момент взрыва бутылки.

Во время проведения эксперимента можно видеть, что до 4/5 от максимального давления, которое может выдержать бутылка, она практически не деформируется. Значительные деформации ПЭТ наблюдаются только в последние 10 % для давления перед взрывом.

Читайте также:  Два положительных иона движутся параллельно

Полученные результаты

В результате анализа ряда экспериментов с бутылками ПЭТ разного объема и разных фирм было выяснено, что все полученные результаты находятся в пределах от 7 до 14 атмосфер. При этом однозначно ответить на вопрос, какое давление выдерживает пластиковая бутылка 2 литра или 1,5 литра нельзя, ввиду вышеназванных причин, то есть некоторые бутылки в 2 литра оказывались намного крепче, чем 1,5 литра. Если говорить о среднем значении, то можно сказать, что пластиковые бутылки объемом до 2 литров выдерживают 10 атмосфер. Для примера напомним, что рабочее давление в шинах авто составляет 2 атмосферы, а шины грузовых автомобилей качают до 7 атмосфер.

Если говорить о бутылках ПЭТ большего объема, например, 5 литров, то можно сказать, что они выдерживают гораздо меньшее давление, чем тары на 1,5 и 2 литра. Какое давление выдерживает пластиковая бутылка 5 литров? Около 3-5 атмосфер. Меньшие значения связаны с большим диаметром тары.

Всем привет!
Промывал на днях, в очередной раз, форсунки без снятия (в этот раз издевались над машиной жены друга), специальным мега-приспособлением из амна, палок и бетонных балок полуторалитровой пластиковой бутылки и двух ниппелей для бескамерных шин. Информации полно на драйве. Стоишь себе в чистой одежде, держишь на уровне лица полторашку с бензином/ацетоном/ЛАВРом/ВИНСом/кто что льёт, качаешь в нее 2.5-3.0 Атм и думаешь, а вдруг бахнет .

Поверхностное гугление говорит, что у бутылок четкого норматива нет, на практике показывает разбег от 2.5 до 12 Атм (!) сильно зависит от качества материала и тех.процесса, а также под какой вид продукции она производится. Т.к. в гараже оперирую в основном бутылками из-под разливного пива 🙂 после (удачной) промывки форсунок было решено провести производственно-алкоголический эксперимент. Не столько смеха ради, а сколько безопасности (и эрудиции) для! Поскребли по гаражам, нашлось 3 разных полуторалитровых бутылки, и 2 разных трехлитровых. Получить пластиковыми ошметками в лоб не хотелось, лёгкая контузия тоже в планы не входила, поэтому в целях безопасности бутылка опускалась в яму гаража между кирпичной стеной и шпалой, таким образом риск рикошета был сведен к минимуму (как потом оказалось потом, ВЕСЬМА НЕ ЗРЯ).

Внимание! Не повторять! Реально есть риск травмировать слух!
Бахает так, что люди в километре вздрагивают!

Инструмент:
— Компрессор бытовой, ресивер 24 л (давление до 8 Атм).
— Пистолет для подкачки шин с манометром.
— Крышка от пластиковой бутылки с врезанным в неё ниппелем от бескамерной шины.
— Бутылки.

Таблица испытаний:
Трёшка №1 — взрыв 6.8 Атм
Трёшка №2 — взрыв 6.4 Атм
Полторашка №1 — взрыв 2.5 Атм (дно треснуло крест-накрест)
Полторашка №2 — взрыв 4.2 Атм
Полторашка №3 — взрыв 4.9 Атм (оторвало низ ниппеля, бутылка целая)

Читайте также:  Глаголы 1 и 2 спряжения таблица примеры

Ход испытаний:
1. Трёшка №1. В радиусе пары километров перекрестились все бабушки, птицы досрочно улетели на юг, у всех присутствующих звон в ушах прошел только на третий день. Из соседнего ряда гаражного кооператива прибежали мужики посмотреть что случилось. На пистолете для подкачки шин (у наконечника) вырвало кусочек говённого китайского металла (см.фото). Наконечник был снят и выброшен, резиновый шланг надели на ниппель, и стянули подходящим хомутом.
2. Трешка №2. Взрыв аналогичный, мужики снова прибежали, сделали пару селфи на фоне разорванной бутылки и позвонили в МЧС сказать чтобы те не приезжали, если кто-нибудь из соседнего микрорайона их вызовет.
3. Полторашка №1 — бах нормальный, но бутылка деформирована не сильно. У нее просто не выдержало дно, вероятно изготовлена из вторсырья либо с нарушением процесса производства)).
4. Полторашка №2 — тоже неплохой бах, пыталась взлететь в стратосферу, но была остановлена теснотой окружающего пространства. Если бы держал на вытянутых руках — пистолет вылетел бы из рук, а я точно бы получил премию Дарвина.
5. Полторашка №3 — снова звон в ушах, соседи из отдаленных гаражей даже не оборачивались (привыкли). У ниппеля оторвало низ (грибок), бутылка целая, дальнейшие испытания прекращены по причине нехватки физических ресурсов. Да и вообще, наигрались).

Быть может эта информация кому-то поднимет настроение, а кому-нибудь окажется полезной и убережет от травм и других неприятностей! Промывка форсунок — дело хорошее и полезное, но не забывайте и о технике безопасности (её не просто так придумали). Даже меняя воздушный фильтр! Берегите здоровье своё и своих близких!

За качество фото и срач в гараже извиняюсь, снимали на шпатель.
Спасибо за внимание! Повторять не стоит!

Ответы

mestik 4 (1061) 6 17 7 лет

газ ЦО2 смешивают с жидкостью а не закачивают в бутылку. бутылка много выдержит потому как газ давит на стенки одинаково причем кинетической силы нет. к примеру ты выдавливаеш стекло или выбиваеш.

Похожие вопросы

такие легче на заводе закрыть крепко, чтоб газ не выходил.

Бутылка заполняется лимонадом/газировкой, ставится пробка, и потом дном бутылки хреняк! об твёрдую поверхность, и бутылка идеально закрыта)) плоской бутылкой такую манипуляцию не сделаешь) все бутылки, которые на ощупь мягкие, и ещё ни разу не открытые, мягкие от того, что хреняка не было достаточно сильного)

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector