Můžeme zmrazit plyn?


Nejlepší odpověď

Ano, pamatujte, že existují tři stavy hmoty, pevné látky, kapaliny a plyn.

Na atomová úroveň, hlavní rozdíl mezi nimi je způsob, jakým jsou částice uspořádány. Plyny mají částice, které jsou daleko od sebe a rychle se pohybují, protože mají vysokou energetickou hladinu.

Pokud je ochladíme, kinetická energie částic klesá. Což umožňuje plynu vytvářet kapalinu. Ochlaďte tento plyn dále a nakonec získáte pevnou látku.

Nejviditelnějším příkladem by to byla voda.

Pokud vaříme kapalnou vodu, připravujeme páru, pokud tato pára ochlazuje dolů to kondenzuje na vodu, pokud pak dáme tu vodu do mrazáku, máme led, tuhou vodu. Takže ano, můžeme zmrazit plyn.

Ale kromě toho je možné úplně obejít kapalnou fázi. Za správných podmínek a se správnými chemikáliemi můžeme plyn změnit přímo na kapalinu. Toto je známé jako depozice (což je rub sublimace, která mění pevnou látku přímo na plyn a vyhýbá se kapalné fázi).

Odpověď

Ach, je to hotové . V závislosti na tom, jak silné jsou stěny, zůstane tekutý, než je nakonec rozbije. Pokud je skutečně nerozbitný (fyzická nemožnost, ale můžeme ji přiblížit), změní se na exotickou formu ledu.

Možnosti jsou znázorněny tímto grafem:

Obrázek kreditu: Soubor: Fázový diagram water.svg

Horizontální osa je teplota; vertikální je tlak. Červená čára ve středu je 0C, bod mrazu. Při 100 kPa, nebo 1 bar, alias standardní tlak v místnosti, přejde do oblasti pevných látek kdekoli nalevo od 0 ° C. To způsobí, že se voda roztahuje.

Pokud to však stěny nádoby neumožní, tlak místo expanze vzroste. V tom okamžiku se to stane bojem mezi stěny nádoby a tvorba ledu. Tlak bude stále stoupat, až 10 000násobek standardního tlaku. Pokud to vaše schránka nedokáže udržet (a prakticky nic tak velkého, aby to bylo vidět), bude schránka rozpadne se a voda se roztáhne.

Pokud je váš box dostatečně silný, aby se toho držel, bude voda nucena krystalizovat. Nezískal standardní šestihranný tvar ledového krystalu, ale místo toho bude vynucen do tvaru pyramidy zvaného „Ice VI“. Šestiúhelníkový tvar má v sobě spoustu prostoru, a proto je led méně hustý než voda. . Ice VI je však hustší než voda a bude se spíše smršťovat, než rozšiřovat. Tlak na box zůstane na této úrovni a už dále nevystoupí.

Podle toho, jak navrhněte experiment (ať už snižujete teplotu nebo zvyšujete tlak při zachování konstantní teploty), můžete skončit s řadou dalších exotických forem ledu.

Ale nikdy se nestretnete kdokoli z nich mimo laboratoř. Vodu můžete na chvíli udržet v superchlazení (kapalina pod 0) se silnou nádobou, ale dříve či později praskne.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *