Поміщення сухого льоду у воду, наприклад, фруктового пуншу, для імітації киплячого казана відьомської заварки - це улюблений фокус на Хелловін. Вчителі природничих наук зазвичай використовують цей ефект, щоб продемонструвати принципи сублімації та конденсації.
Сухий лід
“Сухий лід” - це фактично затверділий вуглекислий газ (CO?). Двоокис вуглецю - це, як правило, газ при кімнатній температурі та тиску. Однак, якщо на нього застосовують високий тиск при низькій температурі, він застигає і стає звичайним "сухий лід". Коли сухий лід доводиться до атмосферного тиску, він залишається твердим і дуже холодним (-109 ° F).
Сублімація
Сухий лід називають «сухим», оскільки він ніколи не переходить у рідкий стан, коли тане, на відміну від льоду, який плавиться у рідку воду. Сухий лід безпосередньо перетворюється на газоподібний вуглекислий газ. Вчені називають цей процес "сублімацією".
Вода
Вода не відіграє вирішальної ролі в цьому процесі, крім того, що містить значну кількість тепла, яке передається сухому льоду для його сублімації. Багато інших рідин можна використовувати замість води, але вода особливо добре утримує тепло (з наукової точки зору вода має високу питому теплоємність).
Конденсація
Коли рідина, така як вода, перетворюється на пару, процес називається випаровуванням. Зворотний процес називається конденсацією. При низьких температурах вода конденсується з повітря у дуже маленькі крапельки води.
Хмари
Хмари насправді - це дуже дрібні крапельки води (або, можливо, навіть кристали льоду), які конденсуються при низьких температурах верхніх шарів атмосфери. Ефект «заварювання відьом», який виробляється сухим льодом у воді, представляє те саме явище в менших масштабах. Оскільки вуглекислий газ сублімується, діоксид вуглецю в газовій фазі все ще досить холодний. Вода в повітрі конденсується в холодному газі вуглекислого газу, коли вона піднімається над водою.
Смішний факт
Довгі хвости комет є наслідком сублімації вуглекислого газу та інших льодів, коли комета проходить близько до сонця.