点水成冰原理,冰变成水原理

3月23日15时40分,“天宫课堂”第二课开讲!

这次,主讲老师依然是女航天员王亚平,指令长翟志刚担任摄像,叶光富从旁协助。

航天员演示的第一个实验是太空“冰雪”实验。

上节课,航天员们给大家展示了空间站里种种有趣好玩的科学现象,不少同学对液体在失重环境下的现象都非常感兴趣。此次课上,他们将带来新的神奇现象。

上个月精彩的北京冬奥会和冬残奥会成功举办,太空出差的航天员也为运动健儿们的精彩表现感到骄傲的自豪。

尽管空间站里四季如春,但航天员们要在这里制造“冰雪”。

这个实验要用到一种溶液叫乙酸钠溶液,也叫醋酸钠。我们在生活当中就很容易获得,只要把小苏打和白醋混合在一起,就能得到。

王亚平取出一个袋子,里面装的就是过饱和乙酸钠溶液。

她将溶液挤出来,在空中形成一个液体球。没想到,溶液刚到管口就结晶了。

点水成冰原理_冰变成水原理_冰水瞬间成冰原理

王亚平解释,那可能是因为管口有一些颗粒,使液体过快结晶。于是,叶光富又递过来一袋备用液体。这次,王亚平顺利挤出了一个过饱和乙酸钠溶液的液体球。

点水成冰原理_冰水瞬间成冰原理_冰变成水原理

接着,王亚平用一根沾有结晶核的棉棒触碰了这个小球,奇迹发生了!

冰水瞬间成冰原理_点水成冰原理_冰变成水原理

液体球迅速结晶,它看起来就像一个冰球!

这是为什么呢?

王亚平解释,其实这是因为乙酸钠溶液在温度较高的水中的溶解度非常大,很容易形成过饱和溶液,在这种溶液里只要有一丁点的结晶和颗粒,就能迅速打破它的稳定状,析出大量晶体,同时还会释放出大量热量。

所以这个看起来像冰球的小球,“现在我摸着它竟然还发热的感觉,原来是一个热球!”

王亚平进一步解释,在地面上,我们在做这个实验的时候要用到容器,所以结晶的形状很容易受到容器外形的影响。但是在太空中,我们可以把它悬浮在空中。失重环境下,在表面张力的作用下,挤出的液体形成了一个饱满均匀的液体小球,所以当它结晶之后,就成了现在这个样子。

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