انبساط بی دررو در یک بطری محتوی نوشابه گازدار
انبساط بی دررو در واقع یک پدیده فیزیکی است که در آن گاز در یک بطری با فشار ثابت و در دمای اتاق قرار دارد. در این شرایط، گاز در تعادل حرارتی با دیواره بطری قرار دارد و فشار آن ثابت است. اگر دمای گاز افزایش یابد، حرکت ذرات گاز سریع‌تر می‌شود و فشار گاز افزایش می‌یابد. به همین دلیل، برای کاهش فشار گاز، دمای آن باید کاهش یابد. در این حالت، حرکت ذرات گاز کندتر می‌شود و فشار گاز کاهش می‌یابد. این پدیده به انبساط بی دررو معروف است.
در بطری نوشابه‌های گازدار، گاز دی اکسید کربن در فشار بالا و در دمای پایین حفظ می‌شود. هنگامی که درب بطری باز می‌شود، فشار گاز کاهش می‌یابد و گاز از محل فشار بالا به محیط پایین فشار حرکت می‌کند. در این حالت، دمای گاز کاهش می‌یابد و انبساط بی دررو رخ می‌دهد. به همین دلیل، نوشابه‌های گازد ار بعد از باز شدن درب، حجم بیشتری دارند و گاز از بطری خارج می‌شود. این پدیده به عنوان انبساط بی دررو در نوشابه‌های گازدار شناخته می‌شود.
چگونه انبساط بی دررو در بطری نوشابه گازدار رخ می‌دهد؟
با باز کردن درب بطری نوشابه گازدار، فشار داخل بطری کاهش می‌یابد و حجم گاز افزایش می‌یابد. این فرآیند به عنوان انبساط بی دررو شناخته می‌شود. در فرآیند بی دررو، فرض می‌شود که فرآیند شبه استاتیک بی دررو یا “آدیاباتیک” است، به این معنی که مقدار گرمای مبادله شده بین سیستم (نوشابه گازدار) و محیط صفر است. اگر فرآیند آنچنان سریع انجام شود که سیستم (گاز) فرصت تبادل گرما با محیط را پیدا نکند، می‌توان فرآیند را بی دررو در نظر گرفت.
در این فرآیند، مقدار Q برابر با صفر است و از قانون اول ترمودینامیک برای انرژی درونی سیستم استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، در فرآیند بی دررو، انرژی درونی سیستم (نوشابه گازدار) ثابت است و تغییرات حجم و فشار گاز با تغییر دما مرتبط هستند. در نتیجه، با باز کردن درب بطری نوشابه گازدار، فشار داخل ب طری کاهش می‌یابد و به دلیل فرآیند بی دررو، حجم گاز افزایش می‌یابد. این افزایش حجم گاز به دلیل کاهش فشار داخل بطری و انتقال گرما از گاز به محیط اطراف رخ می‌دهد. در واقع، با باز کردن درب بطری، گاز درون بطری به دلیل کاهش فشار، انرژی حرارتی خود را به محیط اطراف منتقل می‌کند و در نتیجه دمای گاز کاهش می‌یابد. با کاهش دما، حجم گاز افزایش می‌یابد و به دلیل فرآیند بی دررو، فشار داخل بطری کاهش می‌یابد. در نتیجه، انبساط بی دررو در بطری نوشابه گازدار به دلیل کاهش فشار و انتقال گرما از گاز به محیط اطراف رخ می‌دهد.
