액체 질소는 과학적 원리를 입증하는 데 큰 가치가 있습니다. 매우 춥고 조심스럽게 다루어야하지만 LN2는 저렴하고 독성이 없으며 화학적으로 불활성입니다. 섭씨 영하 196도 (화씨 영하 320도)로 극도로 춥기 때문에 정상적인 실내 온도에서는 얻을 수없는 방식으로 현상을 보여줄 수 있습니다. 액체 질소는 과학 시연에 감각, 재미 및 드라마를 더합니다.
취급상의주의
액체 질소의 주요 위험은 극심한 추위입니다. LN2에 직접 노출 된 신체 부위는 빠르게 부상을 입을 수 있습니다. 이것은 액체 질소로 냉각 된 접촉 물체에도 적용됩니다. LN2로 작업 할 때는 항상 안전 고글과 극저온 장갑을 착용하십시오. 일반 고무 장갑은 얼고 깨질 것입니다. 극저온 듀어 또는 기타 승인 된 용기에서만 LN2를 분배하고 스티로폼 그릇과 상자를 사용하여 데모 물체를 보관하십시오. LN2는 엄청난 양의 질소 가스로 끓어 오르는 것을 기억하십시오. 무독성이지만 산소를 대체하므로 환기가 잘되는 환경에서 데모를 수행하십시오.
수축 풍선
"수축 풍선"실험은 온도, 부피 및 압력과 관련된 이상 기체 법칙을 보여줍니다. 파티 풍선을 날리고 끝을 묶습니다. 약 200 ~ 300mL의 액체 질소를 작은 스티로폼 피크닉 쿨러에 붓습니다. LN2에 풍선을 조심스럽게 넣어 액체와 접촉하도록합니다. 몇 초 후 풍선이 움츠러 듭니다. 풍선을 제거하고 따뜻하게하십시오. 다시 팽창합니다. LN2는 풍선 내부의 공기를 액화시켜 압력과 부피를 크게 줄입니다. 따뜻해지면 액체가 증발하여 내부의 압력을 복원합니다.
리드 벨
실온에서 납은 매우 부드러운 금속입니다. 망치로 치면 납으로 만든 데모 벨이 칙칙한 "thunk"를 만듭니다. 추가 LN2 반 리터를 스티로폼 용기에 넣고 벨을 액체에 넣고 몇 분 동안 기다리십시오. 진정해. 벨을 제거하고 액체 질소가 떨어지도록합니다. 종을 다시 치면 밝게 울립니다. 저온은 납 원자의 열 진동을 줄여 금속을 더 단단하게 만듭니다.
동결 방지 동결
정확한 비율로 물에 첨가하면 자동차 부동액은 섭씨 영하 55도 (화씨 영하 67도)의 낮은 온도에서도 고체가됩니다. 이것은 대부분의 자동차가 겨울을 지날 수 있도록 충분히 좋지만 액체 질소는 너무 차가워 부동액 고체를 동결시킵니다. 시연하기 위해 부동액 70/30 혼합물을 물에 만들고 약 150 mL를 스티로폼 그릇에 붓습니다. 수백 mL의 LN2를 추가하고 1-2 분 정도 기다리십시오. 부동액은 시럽 액체가 된 다음 결정으로 얼어 붙습니다. 몇 분 후 LN2가 증발하고 부동액 혼합물이 따뜻해져 다시 액체가됩니다.