次元造物集
2026-08-10 17:35来自 科学看点

碳酸饮料在不同气压环境下的物理特性变化

  8月8日,大连一航班在滑行时,乘客开启可乐突发爆瓶,飞溅液体击中空乘眼部,这起事件的核心物理原理在于碳酸饮料在气压变化环境下的气体溶解度与压力释放特性变化。

  一、气压环境如何改变碳酸饮料的内部状态

  亨利定律是核心:碳酸饮料通过高压将二氧化碳气体溶解在液体中,形成碳酸。根据亨利定律,气体在液体中的溶解度与液面上该气体的分压成正比。在常压环境下(如地面),瓶内保持高压,二氧化碳稳定溶解于液体中。

  飞机客舱的减压效应:飞机客舱在起飞后会增压,但舱内气压仍低于地面常压。当飞机起飞爬升或在地面滑行时(尤其是滑行阶段),外部气压相对降低,瓶内液体上方的二氧化碳分压也随之下降,导致溶解在饮料中的二氧化碳快速析出,产生大量气泡,瓶内压力急剧增大。

  颠簸与摇晃的催化作用:飞机在滑行、起飞及飞行过程中不可避免的颠簸和震动,会进一步加速气体从液态中析出。即使可乐瓶没有被刻意摇晃,机舱的持续震动也会使瓶内生成大量微小气泡,这些气泡在开盖瞬间会迅速膨胀喷射。

  二、开盖瞬间为何会发生爆瓶与喷溅

  压力差瞬间释放:当瓶盖被打开时,瓶内高压与外界低压之间形成巨大压力差。若瓶内气体析出量大且压力积聚到一定程度,开盖瞬间,高压二氧化碳会裹挟着液体从瓶口猛烈喷出,甚至直接将瓶盖弹飞。

  开盖方式是关键变量:如果直接将瓶盖拧开,压力差的瞬时释放几乎没有缓冲,喷溅最为剧烈。而如果采取“先慢拧泄压”的方式——先微微拧开瓶盖一道缝隙,让气体缓慢逸出,待瓶内压力与外界基本平衡后再完全打开,则可以有效避免剧烈喷溅,通常只会冒出少量泡沫。

  喷射物的冲击力:喷出的高速气液混合物具有一定动能,如果瓶口正对人体面部(尤其是眼部),飞溅液体或瓶盖本身足以造成伤害。本次事件中,飞溅的可乐液体击中了正在工作的空乘眼部,导致其短暂受伤并呼喊求助。

  三、机舱环境下开启碳酸饮料的安全操作原则

  开瓶前静置与避震:拿到碳酸饮料后,建议先静置1-2分钟,让因搬运或行走产生的内部气泡逐渐稳定下来,减少溶解气体进一步析出。

  严格采用慢拧泄压法:开瓶时,先将瓶盖或拉环缓慢拧开或拉开一道极小的缝隙,听到气体“嘶嘶”泄出的声音时停止动作,待气体排尽、瓶内压力与外界平衡后(通常10-20秒),再完全打开。这一操作是防止喷溅的最有效手段。

  开瓶口方向必须避开他人:在任何情况下,开启碳酸饮料时,瓶口或罐口都要指向无人、无贵重物品的方向,绝对避免朝向自己的面部或周围乘客及乘务员的方向。在拥挤的客舱过道、座位狭小空间内尤其需要注意。

  四、飞行各阶段的气压差异与对应风险

  地面滑行阶段:飞机刚离开廊桥时,客舱处于地面增压(非巡航高空压)状态,但通常已启动空调系统,内部气压略低于外界。这一阶段也是本次事件的发生场景,可乐在该环境下因震动力和压力差综合作用,依然出现了猛烈爆瓶。

  爬升与巡航阶段:飞机爬升过程中,客舱压力随高度增加而逐步降低,模拟约2400米海拔的气压。此时,碳酸饮料内部压力相对客舱压力差更大,气体析出速度更快,开启的风险比地面滑行阶段更高。部分科普内容提醒:“如果在空中巡航,气压会更大”。

  降落阶段与落地后:降落过程中客舱压力逐渐升高至接近地面常压,此时瓶内的析出气体可能重新溶解,但若瓶盖在低气压环境下已被打开、气体已大部逸出,则饮料口感会明显变淡(“没气了”)。因此,专业人士建议,最安全的做法是登机前不打开碳酸饮料,或购买后先在登机口附近将气体放掉一部分再携带上机。

  

  五、此次事件带来的公共安全启示

  现象是真实物理规律的真实写照:全国多地媒体基于本次热搜事件,同时开展了“碳酸饮料机上安全操作”的科普,表明本次事件揭示了“机舱特殊气压+碳酸饮料”组合下潜藏的普遍安全隐患。

  航空服务业可推动操作规范:南航回应中已将本次航班延误定性为“旅客原因”,但事件也提醒各航空公司与乘务员,宜通过机上安全广播、饮料服务时提醒等温和方式,向旅客传递“勿在起飞滑行时开启碳酸饮料”“开瓶时做好护眼避让”等善意建议。

  乘客个体应主动避让:大部分乘客可能不了解亨利定律与气压之间的关系,本次事件是一次科普典型样本。旅客主动做到“开瓶前泄压、避眼、静置”,既是对自身安全的保障,也是对挺在一线服务的客舱工作人员的有效保护。