Wat gebeurt er als je droogijs in water doet?

Het plaatsen van droogijs in water, zoals fruitpunch, om een ​​kokende ketel heksenbrouwsel te simuleren, is een favoriete Halloween-feesttruc. Wetenschapsleraren gebruiken dit effect vaak om de principes van sublimatie en condensatie te demonstreren.

"Droogijs" is eigenlijk gestold koolstofdioxide (CO?). Kooldioxide is normaal gesproken een gas bij kamertemperatuur en druk. Wanneer het echter bij lage temperatuur onder hoge druk wordt gezet, stolt het tot wat gewoonlijk wordt gebruikt "droogijs" genoemd. Wanneer het droogijs op atmosferische druk wordt gebracht, blijft het stevig en erg koud (-109 °F).

Droogijs wordt "droog" genoemd omdat het nooit in vloeibare toestand komt als het smelt, in tegenstelling tot ijs, dat in vloeibaar water smelt. Droogijs wordt direct omgezet in gasvormig koolstofdioxide. Wetenschappers noemen dit proces 'sublimatie'.

Het water speelt geen cruciale rol in dit proces, behalve dat het een aanzienlijke hoeveelheid warmte bevat die wordt overgebracht naar het droogijs om het te sublimeren. In plaats van water kunnen veel andere vloeistoffen worden gebruikt, maar water is bijzonder goed in het vasthouden van warmte (in wetenschappelijke termen heeft water een hoge specifieke warmtecapaciteit).

Wanneer een vloeistof zoals water in damp verandert, wordt het proces verdamping genoemd. Het omgekeerde proces wordt condensatie genoemd. Bij lage temperaturen condenseert water uit de lucht tot zeer kleine druppeltjes water.

Wolken zijn eigenlijk heel kleine druppeltjes water (of mogelijk zelfs ijskristallen) die zijn gecondenseerd in de lage temperaturen van de bovenste atmosfeer. Het "heksenbrouwen"-effect dat wordt geproduceerd door droogijs in water, vertegenwoordigt hetzelfde fenomeen op kleinere schaal. Terwijl het kooldioxide sublimeert, is het kooldioxide in de gasfase nog behoorlijk koud. Water in de lucht condenseert in het koude kooldioxidegas als het boven het water uitstijgt.

De lange staarten van kometen zijn het resultaat van koolstofdioxide en ander ijs dat sublimeert als de komeet dicht langs de zon komt.