Eksperymenty z ciekłym azotem

Ciekły azot ma wielką wartość do wykazania zasad naukowych; chociaż jest bardzo zimny i wymaga ostrożnego obchodzenia się, LN2 jest niedrogi, nietoksyczny i chemicznie obojętny. Ponieważ jest bardzo zimno – minus 196 stopni Celsjusza (minus 320 Fahrenheita), może pomóc w zademonstrowaniu zjawisk w sposób nieosiągalny w normalnej temperaturze pokojowej. Ciekły azot dodaje stylu, zabawy i dramatyzmu pokazom naukowym.

Środki ostrożności

Głównym zagrożeniem płynnego azotu jest ekstremalnie zimno; wszelkie części ciała wystawione bezpośrednio na działanie LN2 mogą szybko ulec zranieniu. Dotyczy to również dotykania przedmiotów chłodzonych w ciekłym azocie. Podczas pracy z LN2 zawsze noś okulary ochronne i rękawice kriogeniczne – zwykłe gumowe rękawice zamarzają i pękają. Dozuj LN2 tylko z kriogenicznego dewara lub innego zatwierdzonego pojemnika i używaj misek i pudełek styropianowych do przechowywania obiektów demonstracyjnych. Pamiętaj, że LN2 wyparowuje w obfite ilości gazowego azotu; chociaż nietoksyczny, wypiera tlen, więc wykonuj swoje demonstracje w dobrze wentylowanym środowisku.

Kurczący się balon

Eksperyment „kurczącego się balonu” demonstruje prawo gazu doskonałego, które odnosi się do temperatury, objętości i ciśnienia. Wysadź balon na imprezę i zwiąż koniec. Wlej około 200 do 300 ml ciekłego azotu do małej styropianowej lodówki piknikowej. Ostrożnie umieść balon w LN2, aby zetknął się z płynem. Po kilku sekundach balon kurczy się. Usuń balon i pozwól mu się rozgrzać; napełni się ponownie. LN2 skrapla powietrze wewnątrz balonu, znacznie zmniejszając jego ciśnienie i objętość. Po ogrzaniu ciecz odparowuje, przywracając ciśnienie wewnątrz.

Główny dzwonek

W temperaturze pokojowej ołów jest bardzo miękkim metalem. Po uderzeniu młotkiem demonstracyjny dzwonek z ołowiu wydaje głuchy „brzęk”. Dodaj o pół litra LN2 do pojemnika styropianowego, umieść dzwonek w płynie i odczekaj kilka minut do uspokój się. Zdejmij dzwon i pozwól, aby ciekły azot spłynął. Uderz w dzwonek ponownie i zadzwoni jasno Niskie temperatury zmniejszają drgania termiczne w atomach ołowiu, czyniąc metal twardszym.

Zamrażanie Anti-Freze

Po dodaniu do wody w odpowiednich proporcjach samochodowy płyn niezamarzający staje się ciałem stałym już w temperaturze minus 55 stopni Celsjusza (minus 67 stopni Fahrenheita). Chociaż jest to wystarczająco dobre, aby większość samochodów mogła przetrwać zimę, ciekły azot jest tak zimny, że zamarza płyn niezamarzający. Aby zademonstrować, zrób mieszaninę 70/30 środka przeciw zamarzaniu z wodą i wlej około 150 ml do miski styropianowej. Dodaj kilkaset ml LN2 i odczekaj minutę lub dwie; płyn przeciw zamarzaniu staje się syropowatą cieczą, a następnie zamarza w kryształki. Po kilku minutach LN2 odparowuje, a mieszanina przeciw zamarzaniu nagrzewa się i ponownie staje się płynna.

  • Dzielić
instagram viewer