เนื้อหา
ไนโตรเจนเหลวมีคุณค่าอย่างยิ่งในการแสดงหลักการทางวิทยาศาสตร์ ถึงแม้ว่ามันจะเย็นมากและต้องมีการจัดการอย่างระมัดระวัง LN2 มีราคาไม่แพงปลอดสารพิษและเฉื่อยทางเคมี เนื่องจากมันเย็นมาก - ลบ 196 องศาเซลเซียส (ลบ 320 ฟาเรนไฮต์) จึงสามารถช่วยให้คุณแสดงปรากฏการณ์ในลักษณะที่ไม่สามารถบรรลุได้ที่อุณหภูมิห้องปกติ ไนโตรเจนเหลวช่วยเพิ่มไหวพริบความสนุกสนานและการละครเพื่อการสาธิตทางวิทยาศาสตร์
การจัดการข้อควรระวัง
อันตรายหลักของไนโตรเจนเหลวคือความเย็นจัด ส่วนของร่างกายที่สัมผัสโดยตรงกับ LN2 อาจได้รับบาดเจ็บอย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ยังใช้กับวัตถุที่สัมผัสกับความเย็นในไนโตรเจนเหลว เมื่อทำงานกับ LN2 ให้สวมแว่นตานิรภัยและถุงมือยางอุณหภูมิเสมอ - ถุงมือยางธรรมดาจะหยุดและร้าว จ่าย LN2 เฉพาะจาก dewar แช่แข็งหรือภาชนะที่ได้รับอนุมัติอื่น ๆ และใช้ชามและกล่องโฟมเพื่อเก็บวัตถุสาธิต จำไว้ว่า LN2 เดือดเป็นก๊าซไนโตรเจนจำนวนมาก แม้ว่าจะไม่เป็นพิษ แต่ก็ใช้แทนที่ออกซิเจนดังนั้นทำการสาธิตของคุณในสภาพแวดล้อมที่มีการระบายอากาศดี
บอลลูนหดตัว
การทดลอง "บอลลูนที่หดตัว" แสดงให้เห็นถึงกฎของก๊าซในอุดมคติที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิปริมาตรและความดัน ระเบิดลูกโป่งพรรคและผูกท้ายออก เทไนโตรเจนเหลวประมาณ 200 ถึง 300 มิลลิลิตรลงในเครื่องทำความเย็นปิคนิคโฟมขนาดเล็ก วางบอลลูนไว้ใน LN2 อย่างระมัดระวังเพื่อสัมผัสกับของเหลว หลังจากนั้นไม่กี่วินาทีบอลลูนก็เหี่ยวเฉา นำบอลลูนออกแล้วปล่อยให้มันอุ่นขึ้น มันจะพองตัวอีกครั้ง LN2 ทำให้อากาศภายในบอลลูนลดความดันและปริมาตรลงอย่างมาก เมื่อได้รับอนุญาตให้อุ่นของเหลวจะระเหยและคืนความดันภายใน
ตะกั่วเบลล์
ที่อุณหภูมิห้องตะกั่วเป็นโลหะที่อ่อนมาก เมื่อถูกตีด้วยตะลุมพุกระฆังสาธิตที่ทำจากตะกั่วจะทำให้“ thunk” น่าเบื่อเพิ่ม LN2 ครึ่งลิตรลงในภาชนะโฟมใส่กระดิ่งลงในของเหลวแล้วปล่อยให้เย็นลงสักครู่ นำระฆังออกแล้วปล่อยให้ไนโตรเจนเหลวใด ๆ หยดออก ตีระฆังอีกครั้งและดังขึ้นอย่างสดใส อุณหภูมิที่เย็นจัดจะช่วยลดการสั่นสะเทือนจากความร้อนในอะตอมของตะกั่วทำให้โลหะหนักขึ้น
การแช่แข็งต่อต้านการแช่แข็ง
เมื่อเติมน้ำในสัดส่วนที่ถูกต้องการต้านการแช่แข็งของรถยนต์จะกลายเป็นของแข็งที่อุณหภูมิต่ำสุดที่ลบ 55 องศาเซลเซียส (ลบ 67 องศาฟาเรนไฮต์) แม้ว่าจะดีพอที่จะทำให้รถยนต์ส่วนใหญ่ผ่านฤดูหนาวได้ แต่ไนโตรเจนเหลวนั้นเย็นมาก แต่มันก็จะแข็งตัวต่อต้านการแช่แข็ง ในการสาธิตให้ผสม 70/30 ของการต่อต้านการแช่แข็งกับน้ำแล้วเทประมาณ 150 มล. ลงในชามโฟม เพิ่ม LN2 สองสามร้อยมล. แล้วรอหนึ่งหรือสองนาที แอนตี้ - เยือกแข็งกลายเป็นของเหลวน้ำเชื่อมแล้วแช่แข็งเป็นผลึก หลังจากผ่านไปหลายนาที LN2 จะระเหยไปและส่วนผสมที่ต่อต้านการเยือกแข็งก็จะกลายเป็นของเหลวอีกครั้ง