Kapalný dusík má velkou hodnotu pro demonstraci vědeckých principů; i když je velmi chladný a vyžaduje opatrné zacházení, LN2 je levný, netoxický a chemicky inertní. Protože je extrémně chladno - minus 196 stupňů Celsia (minus 320 Fahrenheit), může vám pomoci předvést jevy nedosažitelným způsobem při normální pokojové teplotě. Tekutý dusík dodává vědeckým demonstracím vkus, zábavu a drama.
Bezpečnostní opatření při manipulaci
Hlavním nebezpečím kapalného dusíku je extrémní chlad; jakékoli části těla vystavené přímo LN2 mohou rychle utrpět zranění. To platí také pro dotýkající se předměty chlazené kapalným dusíkem. Při práci s LN2 noste vždy ochranné brýle a kryogenní rukavice - běžné gumové rukavice zamrznou a prasknou. Dávkujte LN2 pouze z kryogenního Dewarova nebo jiného schváleného kontejneru a pomocí misek a krabic z polystyrenu držte ukázkové předměty. Pamatujte, že LN2 se vaří do velkého množství plynného dusíku; i když netoxický, vytlačuje kyslík, proto proveďte demonstrace v dobře větraném prostředí.
Zmenšující se balón
Experiment se „zmenšujícím se balónkem“ demonstruje zákon ideálního plynu, který se týká teploty, objemu a tlaku. Vyhodit do vzduchu balón na večírek a konec uvázat. Nalijte asi 200 až 300 ml tekutého dusíku do malého piknikového chladiče z polystyrenu. Balón opatrně vložte do LN2 tak, aby přišel do kontaktu s kapalinou. Po několika sekundách se balón scvrkne. Sejměte balónek a nechte ho zahřát; znovu se nafoukne. LN2 zkapalňuje vzduch uvnitř balónu, čímž výrazně snižuje jeho tlak a objem. Když se nechá zahřát, kapalina se odpaří a obnoví vnitřní tlak.
Lead Bell
Při pokojové teplotě je olovo velmi měkký kov. Když je udeřen paličkou, předváděcí zvon vyrobený z olova způsobí tupý „thunk“. Přidejte asi půl litru LN2 do nádoby z polystyrenu, vložte zvon do kapaliny a dejte mu pár minut chill down. Sejměte zvon a nechejte odkapat veškerý kapalný dusík. Znovu udeřte na zvonek a jasně zazvoní. Nízké teploty snižují tepelné vibrace v atomech olova, což činí kov tvrdším.
Zmrazení nemrznoucí směsi
Když se přidá do vody ve správném poměru, nemrznoucí směs se stane pevnou látkou při teplotách až mínus 55 stupňů Celsia (minus 67 stupňů Fahrenheita). I když je to dost dobré na to, aby většina aut nemohla projít zimou, kapalný dusík je tak chladný, že zamrzne nemrznoucí směs. Pro demonstraci připravte nemrznoucí směs 70/30 do vody a nalijte asi 150 ml do mísy z polystyrenu. Přidejte několik set ml LN2 a počkejte minutu nebo dvě; nemrznoucí směs se stává sirupovou kapalinou a poté zmrzne na krystaly. Po několika minutách se LN2 odpaří a nemrznoucí směs se zahřeje a opět se stane kapalnou.