Sisältö
Nestemäisellä typellä on suuri arvo tieteellisten periaatteiden osoittamisessa; Vaikka se on erittäin kylmää ja vaatii huolellista käsittelyä, LN2 on edullinen, myrkyttömä ja kemiallisesti inertti. Koska lämpötila on erittäin kylmä - miinus 196 Celsius (miinus 320 Fahrenheit), se voi auttaa sinua osoittamaan ilmiöitä tavalla, jota ei voida saavuttaa normaalissa huoneenlämpötilassa. Nestemäinen typpi lisää hohtoa, hauskaa ja draamaa tieteenäytöksiin.
Käsittelyohjeet
Nestemäisen typen suurin vaara on erittäin kylmä; kaikki suoraan LN2: lle altistuneet ruumiinosat voivat saada nopeasti vammoja. Tämä koskee myös koskettavia esineitä, jotka on jäähdytetty nestemäisessä typessä. Kun työskentelet LN2: n kanssa, käytä aina suojalaseja ja kryogeenisiä käsineitä - tavalliset kumikäsineet jäätyvät ja halkeilevat. Annostele LN2 vain kryogeenisestä kääpiöstä tai muusta hyväksytystä astiasta. Käytä Styrofoam-kulhoja ja -laatikoita esittelykohteiden pitämiseen. Muista, että LN2 kiehuu runsaasti määriä typpikaasua; Vaikka se ei ole myrkyllistä, se syrjäyttää hapen, joten suorita esittelyt hyvin ilmastoidussa ympäristössä.
Kutistuva ilmapallo
”Kutistuva ilmapallo” -koe osoittaa ideaalikaasulain, joka liittyy lämpötilaan, tilavuuteen ja paineeseen. Puhalla juhlapallo ja sitoa pää pois. Kaada noin 200 - 300 ml nestemäistä typpeä pieneen Styrofoam-piknikjäähdyttimeen. Aseta ilmapallo varovasti LN2: een, jotta se joutuu kosketuksiin nesteen kanssa. Muutaman sekunnin kuluttua ilmapallo kutistuu. Poista pallo ja anna sen lämmetä; se lisää itsensä uudelleen. LN2 nesteyttää ilmapallon sisällä olevaa ilmaa vähentäen huomattavasti sen painetta ja tilavuutta. Kun nesteen annetaan lämmetä, neste haihtuu palauttaen sisäisen paineen.
Lyijykello
Huoneen lämpötilassa lyijy on erittäin pehmeää metallia. Kun lyö lyönnillä tehty demonstraatiokello, siitä tulee tylsä ”jyrkkä”. Lisää noin puoli litraa LN2 styroksivaarasäiliöön, aseta kello nesteeseen ja anna sen muutama minuutti jäähtyä. Poista kello ja anna nestemäisen typen tippua. Ota kello uudelleen ja se soi kirkkaasti. Kylmät lämpötilat vähentävät lyijiatomien lämpövärähtelyjä, mikä tekee metallista kovemman.
Jäätymisenesto
Kun auto lisätään veteen oikeissa mittasuhteissa, autojen jäätymisenestoaine muuttuu kiinteäksi aineeksi lämpötilassa, joka on jopa 55 astetta (miinus 67 astetta Fahrenheit). Vaikka tämä on tarpeeksi hyvä pitämään suurin osa autoista läpi talven, nestemäinen typpi on niin kylmä, että se jäätyy jäätymisenestoainetta vastaan. Demonstruoidaksesi, tee 70/30 seos jäätymisenestoainetta veteen ja kaada noin 150 ml styroksi vaahtoon. Lisää muutama sata ml LN2: ta ja odota minuutti tai kaksi; jäätymisenestoaineesta tulee siirappista nestettä, jolloin se jäätyy kiteiksi. Usean minuutin kuluttua LN2 haihtuu ja pakkasneste lämpenee muuttuen taas nestemäiseksi.