Šķidrajam slāpeklim ir liela vērtība zinātnisko principu demonstrēšanā; lai gan tas ir ļoti auksts un prasa rūpīgu apstrādi, LN2 ir lēts, netoksisks un ķīmiski inerts. Tā kā tas ir ārkārtīgi auksts - mīnus 196 Celsija (mīnus 320 Fārenheita), tas var palīdzēt parādīt parādības tādā veidā, kas nav sasniedzams normālā istabas temperatūrā. Šķidrais slāpeklis piešķir zinātnes demonstrācijām modrību, jautrību un drāmu.
Lietošana Piesardzība
Šķidrā slāpekļa galvenā bīstamība ir ārkārtīgi auksts; jebkuras ķermeņa daļas, kas tieši pakļautas LN2, var ātri gūt traumas. Tas attiecas arī uz pieskaršanos šķidrā slāpeklī atdzesētiem priekšmetiem. Strādājot ar LN2, vienmēr valkājiet aizsargbrilles un kriogēnus cimdus - parastie gumijas cimdi sasalst un plaisās. Izejiet LN2 tikai no kriogēna dewar vai cita apstiprināta trauka, un demonstrācijas priekšmetu glabāšanai izmantojiet putupolistirola bļodas un kastes. Atcerieties, ka LN2 pārvēršas daudzos slāpekļa gāzes daudzumos; kaut arī tas nav toksisks, tas izspiež skābekli, tāpēc veiciet demonstrācijas labi vēdināmā vidē.
Sarūkošais balons
Eksperiments “sarūk balons” demonstrē ideālās gāzes likumu, kas attiecas uz temperatūru, tilpumu un spiedienu. Spridziniet ballītes balonu un sasietiet galu. Mazā putupolistirola piknika dzesinātājā ielej apmēram 200 līdz 300 ml šķidrā slāpekļa. Uzmanīgi ievietojiet balonu LN2, lai tas nonāktu saskarē ar šķidrumu. Pēc dažām sekundēm balons saraujas uz augšu. Noņemiet balonu un ļaujiet tam sasilt; tas pats atkal piepumpēsies. LN2 sašķidrina gaisu gaisa balona iekšienē, ievērojami samazinot tā spiedienu un tilpumu. Ļaujot sasilt, šķidrums iztvaiko, atjaunojot spiedienu iekšpusē.
Svins Zvans
Istabas temperatūrā svins ir ļoti mīksts metāls. Sitot ar āmuru, demonstrācijas zvans, kas izgatavots no svina, padara blāvu “stumbru”. Pievienojiet apmēram a puslitru LN2 putu polistirola putās, ievietojiet zvanu šķidrumā un dodiet tam dažas minūtes atdziest. Noņemiet zvanu un ļaujiet pilēt šķidruma slāpeklim. Vēlreiz iesitiet zvanu, un tas spilgti atskan. Aukstā temperatūra samazina svina atomu termiskās vibrācijas, padarot metālu cietāku.
Sasalšanas antifrīzs
Pievienojot ūdenim pareizās proporcijās, automobiļu antifrīzs kļūst ciets, ja temperatūra ir tik mīnus 55 grādi pēc Celsija (mīnus 67 grādi pēc Fārenheita). Lai gan tas ir pietiekami labs, lai lielākā daļa automašīnu ziemotu, šķidrais slāpeklis ir tik auksts, ka tas sasalst antifrīzu cietā veidā. Lai to demonstrētu, pagatavojiet antifrīzu un ūdens maisījumu 70/30 un ielejiet apmēram 150 ml putupolistirola bļodā. Pievienojiet dažus simtus ml LN2 un pagaidiet minūti vai divas; antifrīzs kļūst par sīrupveida šķidrumu, pēc tam sasalst kristālos. Pēc vairākām minūtēm LN2 iztvaiko, un antifrīza maisījums sasilst, atkal kļūstot šķidrs.