A água pode ser mais fria que o gelo e ainda assim permanecer um líquido? Isso é super legal!
Australian Curriculum links
- Ciência >Ciências Químicas > Ano 3 > ACSSU046
- Ciência > Ciências Químicas > Ano 5 > ACSSU077
Necessitará
- 20 mL de água engarrafada
- clean, copo de plástico seco com superfície lisa
- bacia com fundo plano
- cubos de gelo
- 4 colheres de sopa de sal
- termómetro seco de limpeza.
>
>
Tente isto
- Deite a água na taça e coloque a taça na taça.
- Encha a taça com cubos de gelo. Certifique-se que não cai gelo no copo de água e que o nível dos cubos de gelo na tigela é superior ao nível da água no copo.
- Prima duas colheres de sopa de sal uniformemente sobre os cubos de gelo. Evite colocar sal na taça.
- Coloque o termómetro na taça de água.
- Deixe a taça de água para arrefecer. Durante o resto da experiência, tenha cuidado para não bater a chávena de água enquanto esta arrefece.
- Após 10 minutos, adicione cuidadosamente mais gelo à tigela conforme o passo 3.
- Repita o passo 4.
- Deixe a chávena de água arrefecer por mais 10 minutos ou até a temperatura da água estar abaixo de 0°C.
- Após a água estar abaixo de 0°C, retire cuidadosamente o termómetro.
- Deixe cair um pedaço de gelo no copo de água e observe o que acontece com o copo de água.
Outras investigações
Tente diferentes formas de congelar a água, como bater no copo ou deixar cair diferentes objectos na água.
O que acontece se tentar deitar a água super-refrigerada num cubo de gelo?
Tente super-refrigerar diferentes tipos de líquidos, tais como refrigerantes ou água da chuva. Que líquidos são mais fáceis de super-resfriar?
O que está acontecendo?
Ao resfriar a água lentamente, a água permanece líquida abaixo do seu ponto de congelamento. Isto é conhecido como ‘super-refrigeração’. Quando o gelo cai na água, a água de repente congela e se transforma em gelo. Isto acontece porque o cubo de gelo permite que a água super-refrigerada cresça novos cristais de gelo.
O ponto de congelamento da água é 0°C. Isto significa que a água normalmente mudará de um líquido para um sólido, uma vez que é resfriada a 0°C. Entretanto, se a água for pura o suficiente, e se for resfriada lentamente o suficiente, a água pode permanecer um líquido mesmo quando estiver mais fria do que 0°C. A água super-refrigerada não se transforma em gelo, pois arrefece porque é demasiado pura para que se formem cristais de gelo. Os cristais de gelo requerem algo sobre o qual crescer para se formarem. Os cristais de gelo podem crescer sobre grãos de poeira, impurezas na água ou no próprio gelo.
Nesta atividade, a água engarrafada é pura; ela não contém poeira ou impurezas. Como a superfície do copo é lisa, não contém saliências sobre as quais os cristais se possam formar. Portanto, a água pode ser super-refrigerada. Entretanto, quando você adiciona um cubo de gelo, o cubo de gelo permite que novos cristais de gelo cresçam e faz com que a água se transforme quase instantaneamente em gelo.
Ligações reais do mundo
Algumas nuvens são feitas de gotas de água super-refrigerada. Por exemplo, nuvens altocumulus são feitas principalmente de gotículas de água a cerca de -10°C. Estas gotas de água super-refrigeradas podem causar problemas para os aviões. Se as gotículas de água atingem um avião, elas podem de repente congelar e criar uma camada de gelo no exterior de um avião. O gelo pode afectar a forma como o ar se move no exterior do avião e fazer com que instrumentos como os indicadores de velocidade estejam incorrectos.