При открывании бутылки с лимонадом наблюдается бурное выделение газа. Чем это можно объяснить?

Потому что лимонад — это вода, в которой под давлением растворён углекислый газ (CO₂). Пока бутылка закрыта, над напитком держится повышенное давление, и по закону Генри растворимость CO₂ при высоком давлении велика: газ «удерживается» в жидкости.

Когда вы открываете крышку, давление мгновенно падает до атмосферного. Раствор тут же становится пересыщенным — столько газа вода уже «держать» не может, и CO₂ начинает массово выходить наружу пузырьками. Пузырьки зарождаются на микронеровностях стекла/пластика, на частичках пыли, микропузырьках, царапинах — это центры зарождения. Если бутылку встряхнуть, микропузырьков становится больше и они распределяются по всему объёму, поэтому газ выделяется особенно бурно. Тёплый лимонад «шипит» сильнее ещё и потому, что при повышении температуры растворимость CO₂ снижается.

Поднимаясь, пузырьки растут (в них диффундирует ещё CO₂ и уменьшается гидростатическое давление), вспенивают напиток, а поверхностно-активные вещества (сахара, ароматизаторы) стабилизируют пену. В сумме: резкое снижение давления → пересыщение раствора → быстрое образование и рост пузырьков → интенсивное выделение газа.