科技活动月 | 科普小学堂第三期:超低温实验之液体氮

第十六届凤城青少年科技活动月共持续了一个月的时间,在这一个月里,我们先是带着同学们去了 深圳国际机器人城和红立方科技馆进行研学游,然后 在顺峰山公园举办了两天一夜的科技嘉年华,再在 顺峰初级中学开展了《漫谈机器人》科普讲座,最后则是给大家带来了 线上科普小学堂,让科技活动陪伴了我们一整个月。

今天,是本届科技活动月最后一期科普小学堂,我们为各位小伙伴带来了 液态氮超低温试验。话不多说,让我们赶紧进入最后一期的科普小学堂吧!

上一期我们说到 燃烧与爆炸的实验,通过酒精、空气、面粉燃烧爆炸的原理,制作了简易版空气大炮, 为同学们科普了粉尘爆炸燃烧的科学原理,增强大众的安全意识。 今天这一期我们主要科普液态氮超低温实验,通过简单的小实验掀开液态氮的神秘力量。

人体温度是37℃

全球最寒冷的南极洲最低气温是-70℃

人体温度和全球最低温度已经相差100℃,那-196℃的气温,你有没有感受过? -196℃的超低温实验到底怎么做?液氮由液体转为气体能产生多大的能量?

这一期,继续让我们的大皇老师和小天同学一起为我们揭开谜底。

上面第一个图是液氮,第二个图是烧开的水,我们可以发现,液氮与烧开的水很像,都在冒白烟,但只要仔细观察就会发现液氮的白烟是往下冒的,而烧开的水白气是往上冒的。

这里要注意的是, 液氮的温度是零下196℃,所以做实验时千万要注意: 不能用手直接触碰,一不小心就会把手冻伤。

【试验1】

将液氮充入到气球中, 气球会发生什么变化?会发生爆炸吗?

为什么会气球会爆炸? 这是因为氮在液态转变成气态时候,体积会膨胀很多很多倍,因此气球才会被吹爆。

【试验2】

如何在不放气的情况下把气球变小呢?

其实很简单,相信大家都学过热胀冷缩的原理,所以 只要把气球放置在很低温的环境,就可以实现在不放气的前提下缩小气球体积。

前面我们已经介绍了,液态氮的温度是零下196℃,我们把气球放在液氮中即可将气球变小,同时把气球放在常温下气球就又会恢复原来状态。

利用这个原理,我们还可以用液氮做各种小实验,例如液氮大炮、人造小空调、乒乓球喷泉等。

液氮大炮

人造小空调

兵乓球喷泉

科普小学堂

氮在常温的情况下是以气体的形式表现的,氮是相对比较稳定的一种气体,它没有像氧那么活跃,而随着温度下降到零下196℃左右它就会变成液态,再往下走,零下273℃就会变成固态。如果气态变成液态体积就会缩小,质量加大。反过来如果在液态情况下,让它在常温情况下还原成气态体积就会突然扩大。所以我们可以利用这个原理,通过氮体积变化的规律来设计各种小实验。

看完以上视频小伙伴们是否对液态氮有了一定了解, 注意哦!如果想要做这个科普实验,记得一定要有家长陪同并做好防护措施哦!

本次【科技活动月】科普小学堂就到此结束了,期待来年再见!

还有更多精彩请留意 哦!

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