当液氮遇到气体和固体时会怎样?

了解液氮

实验内容

液氮的沸点为-196℃。所谓温度,就是组成物质的分子运动的激烈程度。温度低,说明分子运动缓慢,温度高,表示运动激烈。这个使用液氦的低温实验,可以让我们在短时间内来理解这些现象。我们还会向你介绍,冷却各种各样的气体,让液体成固体,固体低温带来的变化,干电池能力的变化等。

所需材料

液氮、装有液氮的容器、烧杯(500ml)、透明的B5纸大小的塑料袋、气体钢瓶(氧气、二氧化碳、氦气)、钕磁石、4根试验管及试验管架、乙醇、机油、水银、水、橡胶制网球、做菜用的长筷子、毛巾、普通电池、小灯泡灯口、小灯泡(1.5V,0.3A左右)。

实验方法和要点

液氮

使用方法:液氮的温度极低,与皮肤接触会立即汽化,并且,因为与肌肤和液体接触的可能性很小,所以危险性不大。当然,在操作中液氮有可能渗入到手套等的纤维中,这一点大家要注意。操作基本上都是要光着手来做的。

性质:液氮,与室温相比温度是极低的,往木制的桌子上滴上液氮,其效果就像把水滴在烧热的锅里一样。会形成滚动的液珠。另外。液氮如果变成气体,其体积会扩大1000倍,这一点只要我们往塑料袋里滴入少量液氨,然后把口封上观察即可明白。

使气体冷却

我们往各种气体中加入液氮,来观察气体的变化。首先,在500ml的烧杯中加入三分之二左右的液氟。把300ml的氧气、空气、二氧化碳、氦气各自装入透明的塑料袋中。把口封严。然后我们依次加入液氮来看看。你会看到:气体的分子运动在减少,分子之间相互靠近。大部分的气体都变成了液体(氦气不会变成液体)。

不管什么气体,每当温度下降1℃,体积都会减少0℃时体积的1/273。和0℃时的体积相比,从20℃下降到-200℃,体积大约减少73%。

使液体冷却

往4根试管里分别装入3cm左右的乙醇、机油、水银和水,然后添加烧杯里的液氮。所有液体都变成了固体,但是只有水,在变成固体时,体积增加了。

使固体冷却

让干毛巾接触到液氮几乎没有什么变化,但是,把毛巾浸到水里,水就结成了冰变得很硬。同样的原理,也可以使鲜花和香蕉等变硬。不含水分的橡胶、塑料等接触液氮后,由于分子的运动减少,分子间的距离缩短,在体积减小的同时,分子之间的力增强,从而变得很硬。

使干电池冷却

在干电池上焊上灯泡灯口,然后拧上小灯泡使其发光。将干电池接触液氮,灯泡就会变暗随即熄灭。干电池的温度一旦上升,灯泡还会亮起来。原理是:如果干电池的内部发生化学反应(氧化还原),其结果就造成电流的流动。温度一降低,化学反应的速度变慢,电流也就变小了。

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发布时间:2014/4/9 20:38:56  阅读次数:6659

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