A víz lehet hidegebb a jégnél és mégis folyékony marad? Ez szuper király!
Ausztráliai tantervi linkek
- Tudományok > Kémiai tudományok > 3. évfolyam > ACSSU046
- Tudományok. > Kémiai tudományok > 5. évfolyam > ACSSU077
Szükséged lesz
- 20 ml palackozott vízre
- tisztára, száraz, sima felületű műanyag pohár
- lapos aljú tál
- jégkocka
- 4 evőkanál só
- tiszta, száraz hőmérő.
Kipróbáld ezt
- Töltsd a vizet a pohárba, és tedd a poharat a tálba.
- Töltsd meg a tálat jégkockákkal. Ügyelj arra, hogy ne essen jég a csésze vízbe, és hogy a jégkockák szintje a tálban magasabb legyen, mint a csészében lévő víz szintje.
- Sóból szórj két evőkanálnyit egyenletesen a jégkockákra. Kerüljük el, hogy só kerüljön a csészébe.
- Tegyük a hőmérőt a csésze vízbe.
- Hagyjuk a csésze vizet kihűlni. A kísérlet hátralévő részében ügyeljünk arra, hogy ne ütögessük a csésze vizet, amíg az hűl.
- 10 perc elteltével óvatosan adjunk még jeget a tálba a 3. lépés szerint.
- Ismételjük meg a 4. lépést.
- Hagyjuk a csésze vizet további 10 percig hűlni, vagy amíg a víz hőmérséklete 0 °C alá nem csökken.
- Amikor a víz hőmérséklete 0 °C alá csökken, óvatosan vegyük ki a hőmérőt.
- Ejtsetek egy darab jeget a csésze vízbe, és figyeljétek meg, mi történik a csésze vízzel.
Közelebbi vizsgálat
Kipróbáljátok, hogyan lehet a vizet különböző módon megfagyasztani, például ütögessétek a csészét, vagy dobjatok különböző tárgyakat a vízbe.
Mi történik, ha megpróbálod a szuperhűtött vizet egy jégkockára önteni?
Kipróbáld különböző típusú folyadékok szuperhűtését, például üdítőital vagy esővíz. Melyik folyadékot könnyebb szuperhűteni?
Mi történik?
A víz lassú hűtésével a víz a fagyáspontja alatt folyékony marad. Ezt nevezzük “szuprahűtésnek”. Amikor a jeget a vízbe dobjuk, a víz hirtelen megfagy és jéggé változik. Ez azért történik, mert a jégkocka lehetővé teszi a szuperhűtött víz számára, hogy új jégkristályokat növesszen.
A víz fagyáspontja 0°C. Ez azt jelenti, hogy a víz normális esetben 0°C-ra hűtve folyadékból szilárd anyaggá változik. Ha azonban a víz elég tiszta, és ha elég lassan hűtjük, akkor a víz 0°C-nál hidegebb hőmérsékleten is folyékony maradhat. A túlhűtött víz nem változik jéggé, ahogy lehűl, mert túl tiszta ahhoz, hogy jégkristályok alakuljanak ki benne. A jégkristályok kialakulásához szükség van valamire, amin növekedni tudnak. A jégkristályok nőhetnek porszemeken, a vízben lévő szennyeződéseken vagy magán a jégen.
Ebben a tevékenységben a palackozott víz tiszta; nem tartalmaz port vagy szennyeződést. Mivel a pohár felülete sima, nem tartalmaz olyan dudorokat, amelyeken kristályok képződhetnek. Ezért a víz szuperhűthető. Ha azonban jégkockát adunk hozzá, a jégkocka új jégkristályok növekedését teszi lehetővé, és hatására a víz szinte azonnal jéggé változik.
Világbeli linkek
Egyes felhők szuperhűtött vízcseppekből állnak. Például az altocumulus felhők többnyire -10°C körüli vízcseppekből állnak. Ezek a túlhűlt vízcseppek problémákat okozhatnak a repülőgépek számára. Ha a vízcseppek repülőgépet érnek, hirtelen megfagyhatnak, és jégréteget képezhetnek a repülőgép külsején. A jég befolyásolhatja a levegő mozgását a repülőgép külseje körül, és a műszerek, például a sebességjelzők hibás működését okozhatja.