Obsah
- Bezpečnostné opatrenia pri manipulácii
- Zmršťovacia bublina
- Olovo Bell
- Zmrazovacia ochrana proti zamrznutiu
Kvapalný dusík má veľkú hodnotu pri preukazovaní vedeckých zásad; hoci je veľmi chladno a vyžaduje si opatrné zaobchádzanie, LN2 je lacný, netoxický a chemicky inertný. Pretože je veľmi chladno - mínus 196 stupňov Celzia (mínus 320 Fahrenheita), môže vám pri bežných izbových teplotách pomôcť demonštrovať jav nedosiahnuteľný. Kvapalný dusík dodáva vedeckým demonštráciám vkus, zábavu a drámu.
Bezpečnostné opatrenia pri manipulácii
Hlavné nebezpečenstvo tekutého dusíka je extrémne chladné; Akékoľvek časti tela vystavené priamo LN2 môžu rýchlo utrpieť zranenie. Platí to aj pre dotykové predmety ochladené v tekutom dusíku. Pri práci s LN2 vždy noste ochranné okuliare a kryogénne rukavice - bežné gumové rukavice zamrznú a prasknú. Dávajte LN2 iba z kryogénneho dewar alebo iného schváleného kontajnera a na držanie demonštračných predmetov používajte misky a boxy z polystyrénu. Pamätajte, že LN2 vrie do veľkého množstva plynného dusíka; Aj keď je netoxický, vytesňuje kyslík, takže svoje ukážky vykonávajte v dobre vetranom prostredí.
Zmršťovacia bublina
Experiment „zmenšujúci sa balón“ demonštruje zákon o ideálnom plyne, ktorý sa týka teploty, objemu a tlaku. Vyhodiť do vzduchu párty balónik a koniec zviazať. Nalejte asi 200 až 300 ml tekutého dusíka do malého chladiča na piknikový piknik. Balón opatrne vložte do LN2, aby sa dostal do kontaktu s kvapalinou. Po niekoľkých sekundách sa balón scvrkne. Vyberte balónik a nechajte ho zohriať; znovu sa nafúkne. LN2 skvapalňuje vzduch vo vnútri balóna, čím sa výrazne znižuje jeho tlak a objem. Keď sa nechá zahriať, kvapalina sa odparí, čím sa obnoví tlak vo vnútri.
Olovo Bell
Pri izbovej teplote je olovo veľmi mäkký kov. Keď sa ukáže palička, demonštračný zvonček z olova urobí nudný „smäd“. Pridajte asi pol litra LN2 do polystyrénového kontajnera, umiestnite zvon do kvapaliny a nechajte ho niekoľko minút vychladnúť. Odstráňte zvonček a nechajte tekutý dusík stekať. Znova zazvonte a zvoní jasne. Nízke teploty znižujú tepelné vibrácie v atómoch olova, čím sa kov stáva tvrdším.
Zmrazovacia ochrana proti zamrznutiu
Ak sa pridá do vody v správnych pomeroch, stáva sa nemrznúca kvapalina pri teplotách nižších ako 55 stupňov Celzia (mínus 67 stupňov Fahrenheita) pevná. Aj keď je to dosť dobré na to, aby väčšina áut prešla zimou, tekutý dusík je tak chladný, že zamrzne nemrznúca tuhá látka. Na preukázanie pripravte 70/30 zmes nemrznúcej zmesi do vody a nalejte asi 150 ml do polystyrénovej misky. Pridajte niekoľko stoviek mL LN2 a počkajte minútu alebo dve; nemrznúca zmes sa stáva sirupovou kvapalinou a potom zamrzne na kryštály. Po niekoľkých minútach sa LN2 odparí a nemrznúca zmes sa zahreje a opäť sa stáva tekutinou.