Recebi um informativo de Ciências do professor Eduardo Canto que explica por que o refrigerante transborda quando é agitado e depois aberto... simplificando a história, seria algo assim:
Os refrigerantes, assim como todas as bebidas gaseificadas, possuem dióxido de carbono (CO2) dissolvido. As bolhas de gás carbônico que vemos sair do refrigerante aberto são de CO2 que não está dissolvido.
Antes de aberto, a camada de ar sobre o refrigerante dentro da garrafa é composta basicamente por CO2 com pressão maior do que a atmosférica. Essa pressão mais alta força parte do CO2 a se dissolver no refrigerante. Quanto maior a pressão, maior a solubilidade do CO2.
Quando abrimos a garrafa (ou lata), a maior parte do CO2 gasoso sai, reduzindo a pressão dentro do recipiente e, por consequência, a solubilidade do CO2. Por isso, as bolhas começam a se formar com mais intensidade.
A formação de uma bolha acelera o processo de saída do CO2 do líquido. Isso porque quanto maior a bolha, mais moléculas de CO2 entram em contato com ela é saem da solução (mistura com o líquido). Qualquer coisa que insira bolhas de gás (seja ele qual for) no refrigerante ou aumente o tamanho daquelas já existentes acelera a liberação de CO2. É por isso que quando colocamos refrigerante em um copo forma-se uma espuma.
Dessa forma, quando agitamos uma garrafa de refrigerante antes de abrí-la, parte do CO2 que está acima do líquido se dispersa nele e forma bolhas de gás. Se a garrafa for aberta nesse momento, a solubilidade do CO2 estará muito baixa e, por isso, a liberação de CO2 gasoso será muito rápida. Quanto maior a agitação da garrafa antes de abrí-la, maior será a liberação de CO2, o que causará o aumento no nível do refrigerante dentro da garrafa e até mesmo derramar.
Vale lembrar que a temperatura do líquido também influencia na solubilidade do CO2. Quanto mais frio estiver o líquido, maior a solubilidade. Só não pode congelar, pois então não existe mais solução e o gás tende a sair por completo. É por isso que garrafas de refrigerante que congelam nos freezeres geralmente estouram.... mas isso é assunto para outro post.