Promotrimo li veličinu mjehurića CO₂ možemo se uvjeriti da se njihov obujam višestruko poveća na putu od dna čaše do površine. 

Povećava li se mjehurić na putu prema površini zato što se na tom putu smanjuje tlak okolne tekućine (hidrostatički tlak)?

Prema jednadžbi stanja idealnoga plina, obujam mjehurića i tlak obrnuto su razmjerne veličine. Naraste li obujam (uslijed smanjenja tlaka) dva puta, znači da se tlak na mjehurić smanjio dva puta. 

Na površini tekućine tlak je atmosferski. Da bi na dnu čaše tlak bio dvostruko veći od atmosferskoga,  čaša bi morala biti visoka približno 10 m! 

Stoga zaključujemo da je utjecaj hidrostatičkoga tlaka na povećanje mjehurića zanemariv. Dakle, promjena hidrostatičkog tlaka nije uzrok toga povećanja.

Zašto se ipak mjehurići na putu do površine stalno povećavaju? Naravno, to se događa kao i prije - uslijed difuzije molekula CO₂ iz okolne tekućine u mjehurić. Mjehurić djeluje kao ’’usisavač’’. Na putu od dna do vrha čaše mjehurić skuplja molekule CO₂ i tako povećava obujam i masu, pri čemu je tlak okolne tekućine na mjehurić približno jednak na cijelome putu.

Mjehurić kao ’’usisavač’’

Ulazak molekula CO₂ u mjehurić stalno postoji, jer je tlak CO₂ (odnosno koncentracija) otopljenog u tekućini, stalno veći od tlaka (odnosno koncentracije molekula) u mjehuriću CO₂. Zapravo, mjehurić na putu do površine tekućine ne uspije postići ravnotežno stanje izjednačavanja tlakova i posljedično konačne veličine mjehurića, već je razlika tlakova pod kojim CO₂ ulazi u mjehurić približno konstantna na cijelome putu od dna do površine. 

Mjehurić CO₂ je sfernog oblika i nalazi se na konstantnom atmosferskom tlaku i konstantnoj temperaturi. 

Uz gornje uvjete, brzina porasta broja molekula CO₂ u mjehuriću razmjerna je površini mjehurića.

Kako raste broj molekula u mjehuriću?

Pretpostavimo da broj molekula CO₂ unutar mjehurića raste sporo. Tada su uvjeti u mjehuriću gotovo ravnotežni te vrijedi jednadžba stanja idealnoga plina. 

Tlak i temperatura mjehurića su konstantni pa je brzina porasta broja molekula CO₂ u mjehuriću razmjerna brzini promjene njegovog obujma.

Više o tomu...