المحتوى
يعلم الجميع أن نقطة تجمد الماء هي 0 درجة مئوية. ومع ذلك ، فمن الممكن خفض درجة حرارة الماء إلى أقل من هذه النقطة دون أن ينتقل من الحالة السائلة إلى الحالة الصلبة. وتسمى هذه الطريقة فائقة التبريد. عملية تصنيع واختبار المياه فائقة البرودة بسيطة وتوفر العديد من الفرص لاستكشاف خصائص المياه.
المياه فائقة التبريد
لإعداد الماء للبقاء في الحالة السائلة حتى عند درجة حرارة أقل من نقطة التجمد العادية ، سيكون من الضروري استخدام الماء المقطر ، وعاء ، كوب شفاف ، ثلج وملح. املأ الوعاء بالماء في منتصف الطريق ، وأذوب أكبر قدر ممكن من الملح فيه ، لأن هذا سوف يقلل من نقطة التجمد. أضف الثلج. ضع الزجاج في الماء مع الثلج. املأ الزجاج بكمية كافية من الماء المقطر لمنعه من التعويم ووضع مقياس حرارة بداخله لقياس درجة حرارة الماء. راقب مقياس الحرارة لتحديد متى يصل الماء إلى حالة التبريد الفائق وللتحقق من أدنى درجة حرارة تم الحصول عليها.
إنتاج الثلج
بمجرد تحضير الماء فائق البرودة ، جرب كيفية الحصول على الجليد الفوري في الزجاج. على سبيل المثال ، قم بإزالة الزجاج من الوعاء ووضع مكعب صغير من الثلج بداخله. تقريبا كل المياه في الزجاج سوف تتحول إلى الجليد على الفور. راقب مقياس الحرارة بعد أن ينتقل الماء من ثلج فائق البرودة إلى جليد صلب. ترتفع درجة الحرارة إلى 0 درجة ، نقطة تجميد الماء. إن عملية إنشاء جليد فوري من المياه فائقة التبريد تُطلق الحرارة فعليًا عن طريق رفع درجة حرارة الماء.
اختبار أنواع المياه
اختبار لمعرفة ما إذا كانت أنواع المياه الأخرى ستصل إلى درجة حرارة فائقة دون تجميد - على سبيل المثال ماء الصنبور أو المعبأة في زجاجات. قم بإعداد حمام الثلج والملح ووضع كوب كامل من ماء الصنبور. مراجعة ما يحدث بعد ذلك. لن يتم تبريد الماء أكثر من هذا الماء ، لكنه سيتجمد. والسبب هو أنه يحتوي على معادن ومواد كيميائية أخرى تترسب في جزيئاتها. حاول غلي الماء لمدة خمس دقائق ثم لاحظ ما إذا كان يصل إلى حالة التبريد الفائق. كرر الاختبارات مع المياه المعبأة في زجاجات لمعرفة ما إذا كنت تحصل على نتائج مختلفة.
صب المزيد من الماء
هناك أكثر من طريقة لتفكيك جزيئات الماء التي ستحول السائل الفائق البرودة إلى جليد. بعد تحضير هذا السائل ، قم بسكب الماء ببطء في كوب آخر. بمجرد اتصال الماء بسطح الزجاج ، سيتحول إلى جليد. استمر في صب الماء في الزجاج ومراقبة الانتقال من الثلج السائل إلى الجليد الطري لأنه يتلامس مع الجليد أدناه.