Wenn Sie eine normal große Plastikwasserflasche mit Wasser nehmen und eine Packung pulverförmige (oder flüssige) Getränkemischung hineingießen, wird das Schütteln der Flasche mit aufgeschraubtem Deckel, um die Mischung im Wasser aufzulösen, besser funktionieren, wenn es eine kleine gibt Luftmenge in der Flasche? Oder macht es überhaupt keinen Unterschied und funktioniert das Schütteln genauso gut ohne Luftblasen in der Flasche?
Innerhalb vernünftiger Grenzen gilt: Je mehr Luft in der Flasche, desto besser die Mischung.
Das hat nichts mit Luftblasen zu tun. Um eine gute Durchmischung zu erreichen, braucht man eine turbulente Strömung und dafür braucht man hohe Strömungsgeschwindigkeiten. Wenn die Flasche vollständig gefüllt ist, ist es schwierig, eine hohe Strömungsgeschwindigkeit zu erreichen, da das Wasser, um sich zu bewegen, anderes Wasser aus dem Weg schieben muss. Wenn die Flasche nur halb voll ist, muss das sich bewegende Wasser nur Luft aus dem Weg schieben, und Luft ist sowohl viel komprimierbarer als auch viel weniger viskos als Wasser. Bei jeder gegebenen Menge an Schüttelaufwand erhalten Sie höhere Strömungsgeschwindigkeiten und daher eine bessere Durchmischung, wenn sich eine beträchtliche Menge Luft in der Flasche befindet.
Ab einem bestimmten Niveau des Blasenanteils würde die Oberflächenspannung der Blasen den Prozess stoppen.
Vergleichen Sie die zugegebene Flüssigkeit oder das Pulver mit Kügelchen, die etwa die gleiche Dichte wie das Wasser haben. Wenn keine Luft in der Flasche ist, können Sie sie schütteln, aber dies hat wenig Einfluss auf die Verteilung der kleinen Kügelchen in der Flüssigkeit. Die Kugeln, die sich ohne Schütteln schließlich gleichmäßig in der Flüssigkeit verteilen und eine Weile brauchen, machen die gleiche Bewegung wie das Wasser, und dies verkürzt nicht die Zeit, um sie im Wasser zu verteilen (es dauert ungefähr die gleiche Zeit). wie einfach die Flasche stehen lassen und warten bis sich das Zeug gleichmäßig im Wasser verteilt hat).
Befindet sich etwas Luft im Wasser und schüttelt man die verschlossene Flasche, werden die Kügelchen von dem sich heftig bewegenden Wasser erfasst und gleichmäßig verteilt, was auch der Fall ist, wenn man eine andere Flüssigkeit oder ein Pulver hinzufügt. Der Einfachheit halber habe ich geschrieben, dass die Kugeln (bzw. das zugesetzte Pulver oder Flüssigkeit) die gleiche Dichte wie das Wasser haben. Wenn sie eine niedrigere oder höhere Dichte haben, trennen sich das Wasser und die hinzugefügten Stoffe nach dem Schütteln der Flasche mit Luft in zwei Schichten.