ابزار وبمستر

ابزار وبمستر

یخ زدن آب در یک چشم بهم زدن

آب فوق سرد در یک چشم به هم زدن هنگامی که در بطری باز می شود به یخ تبدیل می شود. پلک نزنید ممکن است صحنه را از دست بدهید .اینکار را خودتان نیز می توانید انجام دهید ....شما یک بطری آب گاز دار را در فریزر  برای چند دقیقه قرار دهید تا به حد یخ زدن سرد شود. وقتی شما آب را از فریزر بیرون می آورید،بازهم به صورت مایع است (تابه حال چیزی غیر عادی رخ نداده است ) . با این وجود بعد از آنی که شما در بطری را باز می کنید آب ناگهان یخ می زند .این فرآیند بسیار تماشایی است .. اما در واقع اگر شما تشنه باشید مشکلی به وجود می آورد (زیرا خیلی سخت است که به جای آب ْ یخ را از بطری بنوشید). این نمایش جالبی است که ببینید که چگونه دی اکسید کربن دمای یخ زدن آب را پایین می آورد . مقداری یخ ْ مقداری نمک و چند بطری پلاستیکی آب گاز دار فراهم کرده و این نمایش علمی سرگرم کننده را انجام دهید .

توجه : شما می توانید این آزمایش را با آب گاز دار و یا با آب معمولی انجام دهید . ویدئوی این کوشش علمی با هر دو کار می کند . شما توجه خواهید داشت  که دو توضیح برای بخش " چگونه کار می کند " وجود دارد .

این آزمایش به تعدادی آزمون سعی و خطا نیاز دارد .اگر با کوشش نخست اتفاق افتاد شما ستاره شانس خواهید داشت . شکیبا باشید و درک کنید که مقدار یخ،آب و نمک فقط  پیشنهاد ما برای این آزمایش هستند . وقتی کریستال های یخ شروع به شکل گرفتن می کنند باید انتظار هلهله و شادی فوری داشته باشید.

  1. 4/3 حجم یک ظرف بزرگ را با یخ پر کنید .
  2. بطری آب را در ظرف یخ قرار دهید
  3. مقداری نمک  سنگ به ظرف اضافه کنید .
  4. یک دما سنج در داخل ظرف قرار دهید و از نزدیک آن را نگاه کنید .
  5. صبر کنید تا دمای ظرف به منهای 8 درجه کاهش یابد .اگر آب گاز دار بیشتر سرد شود به صورت دائمی یخ خواهد زد .بر مبنای دمای مخلوط  شما نیازمند آن هستید که مقدار بیشتری نمک یا یخ به ظرف اضافه کنید .
  6. همینکه آب حدود 10 دقیقه در دمای مناسب قرار گرفت  به آرامی آن را از مخلوط یخ – نمک  خارج کرده و آن را به میز بکوبید!!. کریستال های یخ از بالا ی بطری تشکیل شده و به سرعت راه خود را به سمت پایین یافته و موجب یخ زدگی فوری می شوند .
  7. ثانیه ای بعد بطری دیگر را به دقت از ظرف خارج کرده و درب آن را باز کنید . چه اتفاقی می افتد ؟

دوباره هرگز بطری های شیشه ای را برای این نمایش استفاده نکنید زیرا ممکن است به صورت تصادفی آب گاز دار یخ زده و موجب انفجار بطری شود .می توانید از آزمایش خود فیلمی تهیه کرده و در این وبلاگ به اشتراک بگذارید .

چگونه کار می کند ؟

برای این پدیده دو توضیح وجود دارد . حتما توضیح دوم را بخوانید اگر از بطری صاف آب برای آزمایش استفاده کرده ا ید .

توضیح اول : هنگامی که آب گاز دار تولید می شود مقدار زیادی مواد افزودنی (مانند شکر و طعم دهنده ها ) و حباب های دی اکسید کربن به آب پمپ می شود تا آب پر گاز و با طعم شیرین  ایجاد کند . این مواد افزودنی در آب محلول می باشند و هنگامیکه به آب اضافه می شوند نقطه انجماد آب را کاهش می دهند .با کاستن نقطه انجماد، آب گاز دار به  دمایی کمتر از نقطه انجماد آب می رسد .در عین حال غلظت دی اکسید کربن در آب گاز دار تا هنگامی که در بطری باز نشده است ثابت باقی می ماند .هنگامی که در بطری باز می شود، و شما صدای باز شدن درب را می شنوید، غلظت مواد محلول کاهش می یابد و نقطه انجماد افزایش می یابد . اکنون بدون در اکسید کربن بیشتر آب گاز دار سریعتر یخ می زند .

توضیح دیگر ؟

خوب این توضیحی است که تعداد زیادی از آموزگاران علوم برای سالها ارائه می کرده اند .ولی توضیح دیگری نیز وجود دارد .

شما یک محلول فوق سرد دارید که منتظر چیزی است تا منجمد شود .باز کردن بطری موجب تشکیل حباب های دی اکسید کربن گشته که محیط مناسبی برای شروع تشکیل کریستال های یخ می شود .شما می توانید این توضیح را با زدن ضربه به بطری بدون بازکردن آن نیز بررسی کنید .ضربه زدن نیز تعداد کمی حباب ایجاد می کند که موجب یخ زدن ناگهانی آب می شود .

نوشته های در پیوند : 

 کوشش علمی حالات ماده

نظرات (۱۰)

    • پاسخ:

      ممنون
    • پاسخ:

      با سپاس
    • پاسخ:

      بلی کاملا واقعی است . کافی است که شرح آزمایش را کاملا بخوانید و چنانچه تمایل داشتید با انجام دادن آن درستی آن را بررسی کنید 
    • پاسخ:

      این نمایش تماشایی دو نکته دارد . نقطه انجماد و گازهای محلول در آب .مواد و یا گازهایی که در آب محلول می شوند نقطه انجماد آب را (حدود صفر درجه سانتیگراد ) پایین تر می آورند و لذا بطری آب گازدار در فریزر می تواند در دماهایی پایین تر از صفر درجه به صورت مایع باقی بماند . وقتی در بطری را باز می کنیم بلافاصله گاز محلول در آب گازدار از محلول آب گاز دار شروع به خارج شدن می کند و لذا دمای نقطه انجماد بالا رفته و چون دمای آب گاز دار کمتر از دمای انجماد است لذا آب بلافاصله یخ می زند . همچنین وارد کردن ضربه موجب ایجاد حباب های گاز محلول در آب می شود که سرعت تشکیل کریستال های یخ را افزایش می دهد . موفق باشید 
    • پاسخ:

      صورت وسایل و طریقه کار در متن و فیلم موجود است . موفق باشید 
    • پاسخ:

      بلی امکان دارد ولی مدت زمانی را که لازم است در فریز بماند به نمک موجود در آب بستگی دارد . هر چه بیشتر باشد مدت زمان بیشتری لازم است 
    • پاسخ:

      نکته کلیدی کار در فوق سرد بودن مایع است بدین معنی که دمای مایع پایین تر از نقطه انجماد آن بوده و تشکیل کریستال های یخ منتظر اتفاقی کوچک ایت که بازدن ضربه به بطری و تشکیل حباب های هوا در آن محقق می شود .
  1. من فکر میکنم شما مسئله رو فقط از منظر شیمی نگاه کردید . در حالی که خواص ترمودینامیکی مواد هم در این پدیده دخیل هستند.آب خالص در فشار محیط در دمای حدود 0 درجه (بسته به ارتفاع از سطح دریا) یخ میزند. داخل بطری فشار بیشتر از محیط هست آب ذر فشار های بیشتر نقطه انجماد پایین تری دارد لذا دمای آب در فریزر مثلا به منفی پنج میرسد در حالی که به خاطر فشار هنوز به نقطه انجماد نرسیده . به محض باز کردن بطری. فشار داخل برابر فشار محیط میشود و آب یک مرتبه به دمای زیر انجماد خودش میرود

    • پاسخ:

      شمادرست می فرمایید . این آزمایش هم با آب خالص و هم با آب گازدار کار می کند . ولی نکته اصلی در سوپر سرد کردن آب با فشار ثابت و سپس در معرض فشار یک بار قرار دادن آن است و نتیجه با هر دو استدلال یکی است . موفق باشید 
  2. بالاخره گازهای محلول در آب نقطه انجماد رو پایین میارن یا به تشکیل کریستال یخ کمک میکنن؟ نمیشه که جفتش

    • پاسخ:

      در حقیقت گازهای محلول نقطه انجماد را ایین می آورند و موجب آن می شوند که ناگهان آب در معرض انجماد ناگهانی (که کریستاله شدن آن را باعث می شود ) قرار گیرد .

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">