ניסויים בחנקן נוזלי

תוֹכֶן

• טיפול באמצעי זהירות
• בלון מתכווץ
• עופרת בל
• הקפאה נגד הקפאה

לחנקן נוזלי יש ערך רב להפגנת עקרונות מדעיים; למרות שהוא קר מאוד ודורש טיפול זהיר, LN2 הוא לא יקר, לא רעיל ואינו כימי. מכיוון שהוא קר ביותר - מינוס 196 צלזיוס (מינוס 320 פרנהייט), זה יכול לעזור לכם להפגין תופעות באופן שאי אפשר להשיג בטמפרטורות החדר הרגילות. חנקן נוזלי מוסיף פלייר, כיף ודרמה להפגנות מדעיות.

טיפול באמצעי זהירות

הסיכון העיקרי של חנקן נוזלי הוא קור קיצוני; חלקי גוף שנחשפים ישירות ל- LN2 עלולים להיפגע במהירות. זה חל גם על חפצים נוגעים בקירור בחנקן נוזלי. בעבודה עם LN2, יש ללבוש תמיד משקפי בטיחות וכפפות קריוגניות - כפפות גומי רגילות יקפאו ויפצחו. מחלקים את LN2 רק מיגרה קריוגנית או מכל מיכל מאושר אחר, והשתמשו בקערות וקופסאות קלקר בכדי להחזיק חפצי הדגמה. זכור כי LN2 מתמלא בכמויות גדולות של גז חנקן; למרות שאינו רעיל, הוא מעביר חמצן, אז בצע את ההפגנות שלך בסביבה מאווררת היטב.

בלון מתכווץ

ניסוי "הבלון המתכווץ" מדגים את חוק אידיאל הגז המתייחס לטמפרטורה, נפח ולחץ. לפוצץ בלון מסיבות ולקשור את הקצה. שופכים כ 200 עד 300 מ"ל חנקן נוזלי למקרר פיקניק קלקר קטן. הניחו בזהירות את הבלון ב- LN2 כך שהוא יבוא במגע עם הנוזל. אחרי כמה שניות הבלון מתרסק. הסר את הבלון ונתן לו להתחמם; זה ינפח את עצמו מחדש. ה- LN2 מייזל את האוויר בתוך הבלון, ומפחית מאוד את הלחץ והנפח שלו. כאשר מותר להתחמם, הנוזל מתאדה, ומשחזר את הלחץ בפנים.

עופרת בל

בטמפרטורות החדר, העופרת היא מתכת רכה מאוד. כשהוא מכה במזרן, פעמון הדגמה העשוי מעופרת הופך ל"תחתון עמום ". הוסף כחצי ליטר LN2 למיכל קלקר, הניח את הפעמון בנוזל ותן לו כמה דקות לצנן. הסר את הפעמון ואפשר לכל חנקן נוזלי לטפטף. מכה שוב בפעמון והוא מצלצל באור. הטמפרטורות הקרות מפחיתות את הרטט התרמי באטומי העופרת, ומקשה על המתכת.

הקפאה נגד הקפאה

כאשר מוסיפים למים בפרופורציות הנכונות, ההקפאה על רכב הופכת למוצקה בטמפרטורות נמוכות כמו מינוס 55 מעלות צלזיוס (מינוס 67 מעלות פרנהייט). למרות שזה מספיק טוב בכדי להמשיך לרוב המכוניות לעבור את החורף, חנקן נוזלי כל כך קר שהוא יקפיא מוצק נגד הקפאה. להפגנה, הכינו תערובת של 70/30 נוגדות הקפאה למים ושפכו כ -150 מ"ל לקערת קלקר. הוסף כמה מאות מ"ל LN2 והמתן דקה או שתיים; ההקפאה הופכת לנוזל סירופי ואז קופא לגבישים. לאחר מספר דקות ה- LN2 מתאדה, והתערובת נגד הקפאה מתחממת והופכת שוב לנוזלית.