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用youtube學理化~液態氮

乾冰,它夠冷嗎?相較於更冷的”液態氮”,它其實只能算是”小巫”。 我們先

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最後編修
2019-12-22 11:08:51 By zfang
 

乾冰,它夠冷嗎?相較於更冷的”液態氮”,它其實只能算是”小巫”。

我們先由一則新聞報導開始:【民視新聞】一輛滿載液化氮的化學槽車行經國道三號竹南路段時,疑似因為大雨視線不良,失控先撞上中央分隔島後又衝撞電子交通資訊版,車當場翻覆,大量液態氮流出揮發­造成現場一片白煙,國道還結冰,因此封閉了一個多小時。

『我們所看見的白煙,主成分是什麼?』白煙不是氮氣,而是蒸發出的低溫氮氣使得空氣中的水氣凝結成小水滴。液態氮也用於舞臺特效,特別是製造奇幻類似魔術的效果,產生白霧的效果比乾冰還快,請看這一段影片~

影片結束後我會問學生,『將手上一杯透明的液體,倒入罐中就會產生大量白煙,這個過程是物理變化,還是化學變化?』很奇妙的是,看到急速的變化,學生總會說是化學變化。
 

其實,這還是物理變化,杯子裡裝的是熱水,另一個桶中裝的是液態氮。影片附註說明:『液態氮為氮氣在極低溫下形成的液體型態,溫度低於 -196 ℃,在室溫下會迅速揮發成氣體。將熱水迅速倒入液態氮中,產生大量氮氣與水蒸氣形成爆炸般的效果。』

對液態氮並不陌生,研究所做的是有機金屬合成,在實驗室的操作中常常需要用到液態氮來冷卻因為減壓而抽走的溶劑。只是離開實驗室之後,見到液態氮的機會就少得多了,比乾冰更少見。只要有機會帶學生去科博館,我一定會申請液態氮的科學演示呢!連二屆帶學生在科博館活動的影片與書面資料,學生畢業後被我不知收到哪去。

還好,網路資源豐富,又找了些相關影片,做為液態氮教學補充。

氣球浸在液態氮中會如何?回溫之後又會如何?這也是氣體熱脹冷縮的變化。

還可以看見更大規模的變化,就像是變魔術一樣!

另一個趣味實驗,利用液氮瞬間凍碎玩具球Koosh球,這種球是由圍繞中心的很多橡膠細絲製成的。

常溫為液態的汞(水銀),遇上了液態氮又會如何?就像倒入製冰盒製冰一樣,汞變成固態了,只是回溫之後,可愛的汞魚又變回什麼樣?
 

 

液態氮急凍的效果,也被拿來做料理,如同魔術變化般精緻特別的分子料理:

 

液態氮的急速冷凍還可用於保存活體組織,網路上還看到了液態氮急速冷凍活魚的實驗,考量觀感,所以不嵌入,而以網址自行連結:http://www.youtube.com/watch?v=wwolYFGM9pU。這類的實驗必須要注意不能傷及活體,影片最後有註明這隻魚在實驗之後仍活得好好的。

如果是一般的冷凍,可能會因為緩慢結冰使冰的體積變大結晶變大,因此使得細胞受損,電影中的急凍人應該也是用液態氮急速冷凍,如果是一般的冰庫,大概就#&$*了!!!

當然,液態氮的變化還不只於此,有興趣自己再主動蒐集更多!
 

分類:網路影片與網路作業 2012/09/28 10:34

 

END

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