Experimente cu azot lichid

Azotul lichid are o mare valoare pentru demonstrarea principiilor științifice; deși este foarte rece și necesită o manipulare atentă, LN2 este ieftin, netoxic și inert din punct de vedere chimic. Deoarece este extrem de rece - minus 196 Celsius (minus 320 Fahrenheit), vă poate ajuta să demonstrați fenomenele într-un mod inaccesibil la temperaturi normale ale camerei. Azotul lichid adaugă fler, distracție și dramă demonstrațiilor științifice.

Principalul pericol al azotului lichid este frigul extrem; orice părți ale corpului expuse direct la LN2 pot suferi rapid răni. Acest lucru este valabil și pentru atingerea obiectelor răcite în azot lichid. Când lucrați cu LN2, purtați întotdeauna ochelari de protecție și mănuși criogenice - mănușile obișnuite din cauciuc vor îngheța și se vor sparge. Distribuiți LN2 numai dintr-un depozit criogenic sau alt container aprobat și utilizați boluri și cutii din spumă de poliester pentru a deține obiecte demonstrative. Amintiți-vă că LN2 se fierbe în cantități abundente de azot gazos; deși este netoxic, acesta deplasează oxigenul, așa că efectuați demonstrațiile într-un mediu bine ventilat.

Experimentul „micsorarea balonului” demonstrează legea gazului ideal care leagă temperatura, volumul și presiunea. Aruncați în aer un balon de petrecere și legați capătul. Se toarnă aproximativ 200 până la 300 ml de azot lichid într-un răcitor mic de picnic din polistiren. Așezați cu atenție balonul în LN2, astfel încât acesta să intre în contact cu lichidul. După câteva secunde, balonul se ridică. Scoateți balonul și lăsați-l să se încălzească; se va umfla din nou. LN2 lichefiază aerul din interiorul balonului, reducându-i considerabil presiunea și volumul. Când se lasă să se încălzească, lichidul se evaporă, restabilind presiunea din interior.

La temperatura camerei, plumbul este un metal foarte moale. Când este lovit cu un ciocan, un clopot de demonstrație din plumb face un „thunk” plictisitor. Adăugați aproximativ un jumătate de litru de LN2 într-un recipient din polistiren, așezați clopotul în lichid și dați-i câteva minute stai calm. Scoateți clopotul și lăsați orice azot lichid să se scurgă. Bate din nou clopotul și sună puternic. Temperaturile reci reduc vibrațiile termice din atomii de plumb, făcând metalul mai greu.

Când este adăugat în apă în proporțiile corecte, antigelul auto devine un solid la temperaturi de până la minus 55 grade Celsius (minus 67 grade Fahrenheit). Deși acest lucru este suficient de bun pentru a menține majoritatea mașinilor prin iarnă, azotul lichid este atât de rece încât va îngheța solidul antigel. Pentru a demonstra, faceți un amestec de 70/30 de antigel în apă și turnați aproximativ 150 ml într-un castron din polistiren. Adăugați câteva sute de ml de LN2 și așteptați un minut sau două; antigelul devine un lichid siropos, apoi îngheață în cristale. După câteva minute, LN2 se evaporă și amestecul antigel se încălzește, devenind din nou lichid.