Cosa succede quando metti il ​​ghiaccio secco nell'acqua?

Mettere il ghiaccio secco nell'acqua, come il punch alla frutta, per simulare un calderone bollente della birra della strega è un trucco preferito per le feste di Halloween. Gli insegnanti di scienze usano comunemente questo effetto per dimostrare i principi della sublimazione e della condensazione.

Il "ghiaccio secco" è in realtà anidride carbonica solidificata (CO?). L'anidride carbonica è normalmente un gas a temperatura e pressione ambiente. Quando viene messo ad alta pressione a bassa temperatura, tuttavia, si solidifica in ciò che è comunemente chiamato "ghiaccio secco". Quando il ghiaccio secco viene portato a pressione atmosferica, rimane solido e molto freddo (-109 °F).

Il ghiaccio secco è chiamato "secco" perché non entra mai in uno stato liquido poiché si scioglie, a differenza del ghiaccio, che si scioglie in acqua liquida. Il ghiaccio secco si trasforma direttamente in anidride carbonica gassosa. Gli scienziati si riferiscono a questo processo come "sublimazione".

L'acqua non gioca un ruolo critico in questo processo se non quello di contenere una notevole quantità di calore che viene trasferita al ghiaccio secco per sublimarlo. Molti altri liquidi potrebbero essere usati al posto dell'acqua, ma l'acqua è particolarmente efficace nel trattenere il calore (in termini scientifici, l'acqua ha un'elevata capacità termica specifica).

Quando un liquido come l'acqua si trasforma in vapore, il processo è chiamato evaporazione. Il processo inverso è chiamato condensazione. A basse temperature, l'acqua si condenserà dall'aria in gocce d'acqua molto piccole.

Le nuvole sono in realtà gocce d'acqua molto piccole (o forse anche cristalli di ghiaccio) che si sono condensate nelle basse temperature dell'alta atmosfera. L'effetto “fermento delle streghe” prodotto dal ghiaccio secco nell'acqua rappresenta lo stesso fenomeno su scala ridotta. Poiché l'anidride carbonica sublima, l'anidride carbonica in fase gassosa è ancora piuttosto fredda. L'acqua nell'aria si condensa nel gas freddo di anidride carbonica mentre sale sopra l'acqua.

Le lunghe code delle comete sono il risultato dell'anidride carbonica e di altri ghiacci che sublimano mentre la cometa passa vicino al sole.