Ce se întâmplă când puneți gheață uscată în apă?

Așezarea gheții uscate în apă, cum ar fi pumnul de fructe, pentru a simula un cazan în fierbere de bere a vrăjitoarei este un truc preferat pentru petrecerea de Halloween. Profesorii de știință folosesc în mod obișnuit acest efect pentru a demonstra principiile sublimării și condensării.

„Gheața uscată” este de fapt dioxid de carbon solidificat (CO?). Dioxidul de carbon este în mod normal un gaz la temperatura și presiunea camerei. Cu toate acestea, când este supus unei presiuni ridicate la temperatură scăzută, acesta se solidifică în ceea ce este în mod obișnuit numită „gheață uscată”. Când gheața uscată este adusă la presiunea atmosferică, aceasta rămâne solidă și foarte rece (-109 ° F).

Gheața uscată este numită „uscată”, deoarece nu intră niciodată în stare lichidă, deoarece se topește, spre deosebire de gheață, care se topește în apă lichidă. Gheața uscată se transformă direct în dioxid de carbon gazos. Oamenii de știință se referă la acest proces drept „sublimare”.

Apa nu joacă un rol critic în acest proces, în afară de conținerea unei cantități substanțiale de căldură care este transferată pe gheața uscată pentru a o sublima. Multe alte lichide ar putea fi utilizate în locul apei, dar apa este deosebit de bună la reținerea căldurii (în termeni științifici, apa are o capacitate termică specifică ridicată).

Când un lichid precum apa se transformă în vapori, procesul se numește evaporare. Procesul invers se numește condensare. La temperaturi scăzute, apa se va condensa din aer în picături foarte mici de apă.

Norii sunt de fapt picături de apă foarte mici (sau chiar și cristale de gheață) care s-au condensat la temperaturile scăzute ale atmosferei superioare. Efectul „vrăjitoarelor” produs de gheața uscată în apă reprezintă același fenomen pe o scară mai mică. Pe măsură ce dioxidul de carbon se sublimează, dioxidul de carbon în fază gazoasă este încă destul de rece. Apa din aer se condensează în gazul rece de dioxid de carbon pe măsură ce se ridică deasupra apei.

Cozile lungi ale cometelor sunt rezultatul dioxidului de carbon și al altor înghețuri sublimate pe măsură ce cometa trece aproape de soare.