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举起冰块

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成分

盐

一些盐

棉花

一根线

一碗

碗或马克杯

冰立方

一个冰立方

指令

  1. 在碗里放一块冰。如果冰有点湿,刚开始融化,这个实验效果最好。
  2. 取一些棉花,铺在冰块的顶部。如果你有一个特别大的冰块,你可能需要把它折叠几次,使它更结实。

    冰和盐的设置

  3. 在冰块的顶部撒一点盐,放在棉花上。
  4. 静置大约10秒钟。
  5. 试着把棉花捡起来!

结果

举起冰块冰块应该粘在线上,你应该可以用上面的线把冰块捡起来。

解释

如果你测量一个缓慢融化的冰块的温度,它大约是零摄氏度。如果你在上面放盐并测量温度,它会骤降到-8或-10°C甚至可能降到-18°C左右。事实上,华氏温标上的最低温度实际上是在冰中加入盐所能达到的最低温度。

水分子的行为有点像小磁铁,喜欢粘在一起形成一个大的固体结构。当它们很冷的时候,它们会这样做,我们称之为冰。如果我们通过加热冰给水分子更多的能量,水分子就会断开它们之间的键,融化成液体,这样水分子就可以相互移动并流动。打破这些键需要大量的能量,这意味着冰在融化时可以吸收大量的热量,所以它非常擅长保持凉爽。

在0°C时,水和冰可以同时存在。在冰的表面,总有一些分子有足够的能量打破它们之间的键,而水中的其他分子则可以被捕获。所以一直都有分子加入和离开冰。

冰和水

当分子离开时,它们断开键会失去能量,但当其他分子加入时,它们会获得等量的能量,这样就可以达到平衡。

如果你在同样的温度下向水中加入盐,每秒钟离开冰的水分子数量是一样的,但是水中的水分子浓度较低——它们会消失在盐中,需要更长的时间才能回到冰中。

水及卤水

这意味着冰会融化,但这需要打破大量的化学键,这需要大量的能量——这些能量唯一能来自的地方就是热量。所以冰和水变得更冷。

线程发生了什么?

在有盐的地方,冰块会被强行融化,这些地方也会变得非常非常冷。在其他没有盐登陆的地方,现在融化的水在更冷的冰块上。这会导致这些部分迅速重新冻结。这会把线粘在冰块上,你就可以把它捡起来了!那么为什么要在道路上撒盐呢?

他们这样做的原因是道路上的盐会融化冰,使道路不那么滑。冰水现在的结冰温度可能是-5°C,而不是0°C。所以只有天气变冷了,道路才会结冰。如果温度降到-20或-30°C,冰就不起作用了。在这个温度下,你需要添加一种不同的化学物质。醋酸钠是盐和醋薯片的味道,它在较低的温度下起作用,对环境也没有那么坏!

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