液体窒素は、科学的原理を実証するために大きな価値があります。 LN2は非常に低温で注意深い取り扱いが必要ですが、安価で毒性がなく、化学的に不活性です。 摂氏マイナス196度(華氏マイナス320度)と非常に寒いため、通常の室温では達成できない方法で現象を示すのに役立ちます。 液体窒素は、科学のデモンストレーションにセンス、楽しさ、ドラマを追加します。
取り扱い上の注意
液体窒素の主な危険は極寒です。 LN2に直接さらされた身体の部分は、急速に怪我をする可能性があります。 これは、液体窒素で冷却された物体に触れる場合にも当てはまります。 LN2を使用するときは、常に安全ゴーグルと極低温手袋を着用してください。通常のゴム手袋は凍結してひびが入ります。 極低温デュワーまたはその他の承認された容器からのみLN2をディスペンスし、発泡スチロールのボウルとボックスを使用してデモンストレーションオブジェクトを保持します。 LN2は沸騰して大量の窒素ガスになることを忘れないでください。 毒性はありませんが、酸素を置換するため、換気の良い環境でデモンストレーションを行ってください。
収縮する風船
「収縮バルーン」実験は、温度、体積、および圧力に関連する理想気体の法則を示しています。 パーティーの風船を爆破し、端を結びます。 小さな発泡スチロールのピクニッククーラーに約200〜300mLの液体窒素を注ぎます。 バルーンをLN2に注意深く置き、液体と接触するようにします。 数秒後、風船が縮みます。 バルーンを取り外し、ウォームアップします。 それはそれ自身を再び膨らませます。 LN2はバルーン内の空気を液化し、その圧力と体積を大幅に減らします。 温めると液体が蒸発し、内部の圧力が回復します。
リードベル
室温では、鉛は非常に柔らかい金属です。 木槌で叩くと、鉛製のデモンストレーションベルが鈍い「サンク」になります。 約追加 発泡スチロールの容器に0.5リットルのLN2を入れ、ベルを液体に入れて数分待ちます。 落ち着いて。 ベルを取り外し、液体窒素が滴り落ちるのを待ちます。 もう一度ベルを叩くと、明るく鳴ります。 低温は鉛原子の熱振動を減らし、金属を硬くします。
凍結不凍液
正しい比率で水に加えると、自動車の不凍液は摂氏マイナス55度(華氏マイナス67度)という低い温度で固体になります。 これはほとんどの車が冬を乗り切るのに十分ですが、液体窒素は非常に冷たく、不凍液の固体を凍結します。 実演するために、水に不凍液の70/30混合物を作り、発泡スチロールのボウルに約150mLを注ぎます。 数百mLのLN2を追加し、1〜2分待ちます。 不凍液はシロップ状の液体になり、その後凍結して結晶になります。 数分後、LN2が蒸発し、不凍液の混合物が温まり、再び液体になります。