本篇文章给大家谈谈点水成冰,以及点水成冰是什么意思对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。
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神奇的点水成冰怎么做?
需要材料工具:小苏打、醋、水
1、准备小苏打,将其倒入500ml的醋,如下图所示:
2、加入100ml的水,如下图所示:
3、将醋和小苏打混合,等待一个小时后加入水,慢慢煮直到混合,将混合物冷鲜1个小时,如下图所示:
4、这时候只要取一点混合物放入溶液,如下图所示:
5、这样就能看到点水成冰现象了,如下图所示:
如何点水成冰
点水成冰的方法如下:
步骤1、首先在250毫升烧杯中放入醋酸钠晶体(NaAc·3H2O)60克并注入蒸馏水40毫升。
步骤2、然后在水浴上加热至晶体全部溶解,再续数分钟,取出盛有溶液的烧杯,静置冷却到室温。
步骤3、用玻璃棒伸入溶液内轻轻摩擦一下杯壁或搅动一下溶液或向溶液内投入一粒醋酸钠晶体作为“籽晶”,顿时溶液内会析出针状结晶,并迅速遍及整个烧杯底部,好象结成了“冰块”。
过冷液体:
温度低于凝固点但仍不凝固或结晶的液体称为过冷液体。过冷液体是不稳定的,只要投入少许该物质的晶体,便能诱发结晶,并使过冷液体的温度回升到凝固点。这种在微小扰动下就会很快转变的不稳定状态称为亚稳态。
当用适当的方式缓慢冷却饱和溶液时,可使其变成过饱和而不析出溶质的结晶,这种现象也称为过冷,这种溶液称为过冷溶液。过冷溶液也是不稳定的。
点水成冰是一个常见现象,其原理是什么?
“点水成冰”是一个很神奇的现象,这个现象的发生需要环境的相对温度很低,而且在水的要求上也是有限制的。像我们经常饮用的纯净水其实很难做到点水成冰的,因为水在结冰的时候是需要一些杂质的,也就是所谓的结晶核,有了这个前提,在再结合温度的调整,做到点水成冰的现象是很容易的。那么这个原理是什么呢?怎样用科学来解释这个现象?
水有三态,固液气,也被称为三相。
在一个标准大气压下,水在零度时从从液态向固态转变,在100摄氏度时,从液态向气态转变。在相变温度时,如果缓慢的加热或降温,水的温度可以保持恒定,直到全部转换成固态或气态。但相变温度不是绝对的,水的固态化或汽化,常常需要一点点杂质,否则就会形成过冷水或过热水,即超过标准相变温度的水,但这时候水的状态是很不稳定的,因此被外界环境稍加碰触,就会变魔术般发生迅速转变。
但从液态变成气态和固态时,在相变温度时,它需要点杂质,才能发生相变。否则就需要进一步降温或者升温,才会发生相变。
水结冰需要结晶核,即需要一点杂质。
因此,纯净水可以冷却到零度以下,还保持液态,这种状态的水被称为过冷水,但这是一种很不稳定的状态,只要受到外力触碰,就能立刻结冰。当然如果继续在冷却,哪怕没有外界的触碰,它也同样会结冰。
如果想要复制这个实验,那么有一个简单的实验步骤,一瓶普通的纯净水,放在大约零下18度的冰箱里,冷冻大约一个半小时,然后小心地拿出来。当然,为了一次性成功,建议多买几瓶水,在不同的时间的取出来进行尝试,找到适合你家冰箱的最合适冷冻时间。
水的爆沸与微波炉
与过冷相对应,水也能处于过热状态,液态水在常压下超过一百摄氏度但却没有沸腾,因为沸腾也需要一个气化核,如果水很纯净,缺乏汽化核,同样会发生过热,但同样的稍加触碰或继续加热,就会发生爆沸现象。但爆沸非常危险,不适合作演示。做化学实验时,常有加热步骤,为了防止液体的爆沸造成事故,常常会在液体中加入含有气泡的人造沸石或者碎瓷片,防止出现过热现象。
用微波炉加热液体时就容易发生爆沸现象,这是使用微波炉需要特别小心的地方。过冷水通常不会伤到人,但爆沸就会发生烫伤事故了。最危险的事情,是用微波炉加热鸡蛋,不管是带壳的还是不带壳的,不带壳的鸡蛋,如果蛋黄保持完整非常危险,很容易过热,然后在取出时发生爆炸。我就被炸过一回,还好带着眼镜,不然后果难料!我从前只知道,带壳蛋不能放微波炉,谁知道去壳蛋也同样不应该进微波炉,网上说应该将蛋黄先戳破,再用微波炉就安全了。
点水成冰原理是什么?
原理:这是过饱和溶液不稳定性的实验。醋酸钠的热饱和溶液在不受扰动下冷却,结晶作用往往不会发生。这种溶液称为过饱和溶液,是一种介稳体系(不稳定体系,但尚能存在)。当搅动此溶液或加入溶质的“籽晶”,即能析出过量溶质的结晶。
当气温低于-40℃时,还不足以实现“过水成冰”,泼出去的无数个水滴外层能迅速结冰,但内部仍是水,水滴完全冻结需要一定时间,还有一种特殊情况,就是冷空气翻过雪山携带大量冰核,有可能会出现泼水成冰。
熔点
在常压环境下,冰的熔点为0℃。0℃水冻结成冰时,体积会增大约1/11(水体积最小时为4℃)。
冰的熔点与压强存在着一种关系:在2200大气压以下,冰的熔点随压力的增大而降低,但非常不明显,大约每升高130个大气压降低1摄氏度;超过2200大气压后,冰的熔点随压力增加而升高:3530大气压下冰的熔点为-17℃,6380大气压下为 0℃,16500大气压下为 60℃,而20670大气压下冰在76℃时才熔化,称为名副其实的“热冰”。
以上内容参考:百度百科-冰
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