炎炎盛夏,酷暑難耐,人體的溫度高,水分蒸發加快,所以人們常常感到口干舌燥,不少同學都喜歡喝一些飲料來解渴降暑,特別是可樂類的飲料,不僅是姚明的最愛(姚明主演的一則廣告,主題詞是:可口可樂,姚明的最愛),也是不少同學的首選.
同學們到商場超市購買可樂時,細心的同學會驚奇地發現,市場上銷售的各種可樂,它們的包裝盒,制造材料不管是玻璃的、鋁質的還是塑料的,外形都是圓柱形的.實際上,自從可口可樂公司1915年采用瑞典設計師亞歷山大·山姆森設計的這種細長的圓柱形瓶,近百年來,它的形狀就一直為圓柱形的,那么為什么可樂類飲料生產商總是使用圓柱形容器呢?
要想了解這個問題,我們首先得從可樂類飲料說起.
可樂類飲料,就是通常所說的汽水,它是一種水中溶解二氧化碳氣體的液體(另外為了增加口感,使人感覺清香、爽口,都添加了各種糖類、香料、磷酸和咖啡因;為了讓其色澤美觀誘人,飲料中都添加了各種色素),二氧化碳在水中就形成碳酸,可樂給人的那種刺激味道就是因為碳酸的緣故,所以這類飲料也常常叫碳酸飲料;可樂中溶解的二氧化碳越多,它的質量越好.但在常溫常壓下,二氧化碳氣體在水中溶解得并不多,降低溫度或者增大壓強,都可以使它在水中溶解得更多;為了便于運輸和銷售等諸多原因,工廠里制造汽水時,通常都是通過增大壓強(通常是標準大氣壓的2~3倍)的方法,增大二氧化碳的溶解量,讓較多的二氧化碳溶解在水里.
沒打開蓋子的可樂瓶,它瓶內的壓強比瓶外壓強大,所以我們會發現此時可樂瓶是硬硬的,而且它的瓶蓋被里面的壓強頂得向外突出(如圖1所示).打開可樂瓶蓋后,由于瓶內的壓強在很短的時間里與外界大氣壓相同,瓶內壓強迅速變小,所以我們會發現瓶身會變得不那么硬了;瓶內壓強變小,二氧化碳在可樂中溶解變少,因而我們會看到有大量的氣泡從瓶內可樂中持續地涌出;瓶口還會短時間出現一些“白汽”,它不是二氧化碳氣體,而是許多細小的水滴,因為瓶內壓強在瞬間變小而產生的巨大冷卻作用,這個冷卻作用使瓶口的瞬間溫度降到-30℃,使得瓶口附近空氣中的水蒸氣遇冷液化成小水滴的緣故.
我們學習壓強知識知道:由于液體具有流動性,因而它不僅對容器底部產生壓強,還對“限制”它流動的側壁產生壓強,液體內部向各個方向都有壓強,密閉容器內的液體能把它受到的壓強按原來的大小向各個方向傳遞;而固體則只對其支承面產生壓強,且方向總是與支承面垂直.
我們了解了上述可樂的制造方法和打開可樂瓶蓋時產生的一些現象,再結合我們所學過的壓強有關知識,就可以比較容易理解可樂瓶是圓柱形的原因:
現代飲料生產商,為了減少容器的材料成本和運輸成本,一般都采用薄壁塑料瓶來裝飲料,由于裝有可樂類飲料的瓶內壓強較大,如果用像裝牛奶那樣的方形薄壁塑料瓶(如圖2所示)來盛放,根據液體壓強的特點,它的內壁會受到如圖3所示的壓強作用,四周上各點受到的壓強大小雖然相同,但壓強方向各不相同,因而各點的形變程度并不相同,各條邊的中間形變程度最大,兩端形變程度最小,所以方形薄壁塑料瓶就會如圖4所示那樣向四周突出,這樣就不利于飲料的保存、運輸和銷售;而用圓柱形塑料瓶來盛放可樂,它的內壁四周會受到如圖5所示的壓強作用,由于圓柱形塑料瓶各點受到的壓強大小和方向相同,它就可以保持原來的形狀不變;所以在容器內部較大壓強的作用下,圓柱形容器是可樂類飲料最穩定的形狀.
可樂類飲料,人們大多是手拿著瓶子,直接就著容器喝的,圓柱形容器握在手內會更稱手,同時圓柱形容器與手的接觸面積大,手受到的壓強小,這樣手握著瓶子會感覺舒服些;如果用方形容器盛可樂類飲料,則人手與方形盒的棱角部分接觸面積小,手受到的壓強大,從而手會感覺不舒服.
例外,這種圓柱形瓶子不僅美觀,而且使用非常安全,易握不易滑落;此外,由于瓶子的結構是中大下小曲線形,當它盛裝可口可樂時,給人的感覺是分量很多的.
同學們喜歡可樂,可能是喜歡無數小氣泡在齒間爆開的美妙感受,是喜歡豪飲之后從胃的深處涌出的那份酣暢淋漓,也可能,只是愛聽打開瓶蓋或易拉罐時那“噗呲”聲.但在我們的各種感官享受可樂的同時,身體是否也在“享受”?可樂、雪碧等碳酸類飲料,多含有小蘇打(一種增加可樂中二氧化碳含量的添加劑),會中和胃液,還容易產生脹氣,常常破壞人們的正常進食,久而久之,不利于同學們的生長發育;碳酸飲料經常喝容易使人發胖;碳酸飲料含有的糖分等也易腐蝕牙齒,增加齲齒風險;特別是可樂,含有的咖啡因有興奮作用,會干擾人們的記憶力.
喜愛籃球運動的同學們都知道姚明的左腳是傷不起的,常常會出現骨裂;2008年當姚明在NBA的球場上左腳裸再次骨裂時,一向有著獨特觀察角度的《三聯生活周刊》發表了署名袁越的文章,標題是《姚明骨裂和可口可樂》,認真又不失有趣地討論了碳酸飲料可口可樂與骨質疏松的關系.文章的最后說:如果姚明從籃球上下場休息時,拿起一罐可口可樂,他的體能教練肯定會沖上去一把搶過來扔掉.所以最后借用一句勁酒的廣告詞,奉勸同學們:可樂雖好,可不要貪杯喲!