Beste antwoord
Ja, onthoud dat er drie toestanden van materie zijn: vaste stof, vloeistoffen en gas.
Op een atomair niveau, het belangrijkste verschil tussen hen is de manier waarop deeltjes zijn gerangschikt. Gassen hebben deeltjes die ver uit elkaar staan en snel bewegen omdat ze een hoog energieniveau hebben.
als we ze afkoelen neemt de kinetische energie van de deeltjes af. Waardoor het gas een vloeistof kan vormen. Koel dat gas verder af en je krijgt een vaste stof.
Het meest voor de hand liggende voorbeeld hiervan is water.
Als we vloeibaar water koken, maken we stoom, als die stoom afkoelt onderaan condenseert het tot water, als we dat water dan in de vriezer doen, hebben we ijs, vast water. Dus ja, we kunnen een gas invriezen.
Maar meer dan dit, het is mogelijk om de vloeistoffase helemaal te omzeilen. Onder de juiste omstandigheden kunnen we met de juiste chemicaliën een gas direct in een vloeistof veranderen. Dit staat bekend als afzetting (wat het omgekeerde is van sublimatie, waarbij een vaste stof direct in een gas verandert, waarbij de vloeistoffase wordt vermeden)
Antwoord
Oh, het is gedaan . Afhankelijk van hoe sterk de muren zijn, blijft het vloeibaar voordat het uiteindelijk barst. Als het echt onbreekbaar is (een fysieke onmogelijkheid, maar we kunnen het benaderen), zal het veranderen in een exotische vorm van ijs.
De opties worden weergegeven door deze grafiek:
Afbeeldingscredit: File: Phase diagram of water.svg
De horizontale as is temperatuur; de verticale is druk. De rode lijn in het midden is 0C, het vriespunt. Bij 100 kPa, of 1 bar, oftewel standaard kamerdruk, gaat het in het Solid-bereik links van 0C. Dat zorgt ervoor dat het water uitzet.
Als de wanden van de container dat echter niet toelaten, zal de druk in plaats van uitzetten, omhoog gaan. Op dat moment wordt het een gevecht tussen de wanden van de container en de vorming van het ijs. De druk zal blijven stijgen, tot wel 10.000 keer de standaarddruk. Als uw doos dat niet kan houden (en praktisch niets dat groot genoeg is om zichtbaar te zijn, kan), zal de doos vallen uit elkaar en het water zal uitzetten.
Als je bak sterk genoeg is om dat vast te houden, zal het water echter gedwongen worden om te kristalliseren. Het zal niet de standaard hexagonale vorm van een ijskristal aannemen, maar zal in plaats daarvan worden gedwongen in een piramidevorm genaamd “Ice VI”. De hexagonale vorm heeft veel ruimte erin, daarom is ijs minder dicht dan water . Ice VI is echter dichter dan water, en het zal eerder krimpen dan uitzetten. De druk op de box zal op dat niveau blijven en zal niet verder stijgen.
Afhankelijk van hoe je ontwerp het experiment (of je nu de temperatuur verlaagt of de druk verhoogt terwijl je de temperatuur constant houdt), je kunt eindigen met een aantal andere exotische vormen van ijs.
Maar je zult niet tegenkomen elk van hen buiten een laboratorium. Je kunt water een tijdje supergekoeld (vloeistof onder 0) houden met een sterke container, maar vroeg of laat zal het barsten.