过冷水

研究问题:

• 你可以改变水的冰点吗?
• 潜热是什么和它如何影响水的冻结?
• 过冷的解决方案是什么?
• 冻结过程中凝结核扮演着什么样的角色?
• 过冷与气象如何?

你可能已经知道,盐水冰点低于淡水。您可以创建一个过冷溶液的淡水,不冻结在32华氏度洗澡淡水的洁癖塑料杯盐水溶液,低于32度。这不会工作如果材料污染的尘埃或有杂质的水,这就是为什么这个实验要求蒸馏水冲洗阿,你为什么问的塑料杯蒸馏水之前把它变成寒冷的海水。杂质,甚至粗点的塑料杯,作为凝结核,触发冰晶的形成。

通常,我们把水的冰点降低水的温度。然而,在这个实验中,潜热释放到空气分子在水从少一个有序的状态转移(如液体中)严格有序的状态(如冰)。过冷水释放潜热的冻结,这就是为什么过冷水冻结时温度升高。过冷液体有时发现在对流层温度之间的可能^{- - - - - -}10 0摄氏度。

材料:

• 碗
• 蒸馏水
• 盐
• 冰
• 小塑料杯
• 温度计读取20到40华氏度或-10到10摄氏度
• 用防尘布

实验过程:

1. 使用蒸馏水,填几个干净的托盘,放在冰箱里冰。你将需要足够的冰碗几乎到顶部。
2. 蒸馏水倒入一碗,直到碗半满的。
3. 加入1汤匙盐,盐的水,搅拌至溶解。不断添加盐在汤匙增量,直到没有更多的盐会溶解。确保你的量匙小心翼翼地干净。
4. 你的蒸馏水冰块直到填满碗碗里的水和冰达到顶峰。等待五分钟的温度平衡,然后带水的温度。温度应低于冰点。
5. 与蒸馏水冲洗你的塑料杯,杯移除任何可能的灰尘的痕迹。填满杯新鲜蒸馏水。
6. 把塑料杯新鲜蒸馏水放入碗盐水。确保盐水不污染的新鲜蒸馏水杯。
7. 等待五分钟的温度新鲜蒸馏水和盐水的温度平衡。测量温度的淡水。它应该是低于冰点。这水是过冷。
8. 轻轻抖灰尘破布在使用新鲜水。对象添加几件尘埃的淡水。一旦尘埃在水中,您应该看到冰晶开始形成的灰尘。测量温度的淡水,因为它冻结。温度增加或保持不变吗?

术语和概念:冰点;过冷的解决方案;潜热;分子运动状态的函数

引用:

• 过冷http://en.wikipedia.org/wiki/Supercooling
• 冻结过冷水难题的科学家http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2010/February/04021002.asp
• 实验的解释过冷http://www.sciencedaily.com/releases/2010/04/100421133114.htm