FYSIKbasen.dk - Den danske database for pædagogiske undervisningsforsøg til fysiklærere
Forside Nyheder Forsøg Om siden Kontakt English
Gå en side tilbageUdskriv dette forsøgForetag ny søgning

rød pilRør ved flydende kvælstof

Forsøg nr.: 48
Formål: At demonstrere Leidenfrost Effekten for flydende kvælstof.
Resume: På grund af Leidenfrost Effekten kan man røre ved flydende kvælstof i kort tid uden at få forfrysninger.
Nøgleord: Friktion, damptryk, faseændring, flydende kvælstof, termodynamik, varme, varmekapacitet, varmeledning.

Beskrivelse:

Man kan sagtens røre ved flydende kvælstof, hvis man bare gør det meget hurtigt. Dette skyldes, at Leidenfrost Effekten beskytter huden.

Princippet bag Leidenfrost Effekten
Princippet bag Leidenfrost Effekten.

Når kvælstoffet rører noget varmt, så vil det straks begynde at koge og fordampe. Er fordampningen hurtig nok, så vil dette danne en hinde af kvælstofgas imellem kvælstoffet og den varme flade. Denne kvælstofpude gør således, at kvælstoffet ikke længere er i fysisk kontakt med den varme flade.

Billede af finger i flydende kvælstof
En finger dyppes hurtigt ned i et bægerglas med flydende kvælstof. Leidenfrost Effekten beskytter fingeren.

Som eksempel kan man prøve at putte sin finger ned i et glas med flydende kvælstof. Sørg for at tage fingeren op igen med det samme! Man bør ikke røre ved flydende kvælstof i mere end et halvt til et helt sekund!

Man kan også tage en lille smule flydende kvælstof op i sin hånd. Her er det vigtigt, at man hele tiden kører det rundt i hånden eller kaster det op i luften. Ellers får man forfrysninger.

Faresymbol Pas utroligt meget på med at røre ved flydende kvælstof. Det kan skabe forfrysninger, der minder om alvorlige forbrændinger. Hvis du vil udføre disse forsøg, så prøv dem altid mange gange først, hvor du rører lynhurtigt ved det til at starte med. Lad aldrig uerfarne folk få adgang til det flydende kvælstof. Forsøget er absolut på eget ansvar!

Billede af flydende kvælstof på hånd
En lille smule flydende kvælstof kan tages op i hånden. Man skal sikre sig, at det ikke ligger for længe på samme sted.

Forfrysninger fra flydende kvælstof minder meget op brændsår. Både ved forfrysninger og forbrændinger ødelægges celler, hvilket resulterer i smertefulde, væskefyldte blærer.

Forfrysning fra flydende kvælstof
Der skal ikke meget mere end et sekund til, før man får forfrysninger af flydende kvælstof.

Forsøget demonstrerer Leidenfrost Effekten, som for eksempel kendes fra vand på en varm kogeplade.

Spørgsmål og svar:

Hvordan håndterer man flydende kvælstof?

Flydende kvælstof kan man faktisk røre ved i ganske kort tid. Dette skyldes Leidenfrost Effekten. Som opbevaring bør man bruge en professionel termobeholder (dewar). Bruger man en almindelig termoflaske, må låget aldrig nogensinde skrues hårdt på. Flasken kan eksplodere. Under forsøg kan man med fordel bruge to plastikølglas stablet inden i hinanden. Dette skaber et lille luftlag, som isolerer og beskytter den, der holder glasset. Dermed kan man let håndtere kvælstoffet og hælde det op til forsøg. Tryk på "Flydende kvælstof" i udstyrslisten for at finde forhandlere.

Udstyr og materialer:

grøn pil Flydende kvælstof

Referencer:

grøn pilLeidenfrost Effekten
grøn pilJ. Walker: "The Amateur Scientist", Scientific American 237, 126 (august 1977)
grøn pilF.L. Curzon: "The Leidenfrost Phenomenon", Am. J. Phys. 46, 825 (1978)

PIRA DCS: 4B50.32 (Termodynamik: Varme og termodynamikkens 1. lov) Hvad er PIRA DCS?

Opdateret: 01.09.2006