Под точно пределени услови водата додека врие може и да создава цврсти ледени кристали.
Видеото „Лабораторијата на Коди“ (Cody’s Lab) покажува како водата после неколку минути вриење почнува да создава цврсти ледени кристали, кои на допир се ладни.
Како што се објаснува во видеото, за да се постигне ова потребна е комора под притисок која користи вакуум пумпа за да се истисне целиот воздух во подрачјето каде се работи. Внатре, Коди поставува чаша која содржи 60 мл. обична вода на собна температура.
Во задниот дел од комората исто така се ставаат и сол од безводен магнезиум сулфат и шише обложено со калциум сулфат. Овие две работи не се ставаат за да го помогнат процесот на вриење-смрзнување, туку да ја апсорбираат водената пареа, за да не се поремети притисокот во комората.
Потоа во водата се додаваат неколку парчиња цврст калцит, кои немаат никаков ефект на температурата, само помагаат водата да врие полесно.
Внатре во комората водата нема да почне да врие преку зголемување на температурата, туку преку намалување на притисокот.
Како што објаснува Коди, точката на вриење на течноста зависи и од температурата и од притисокот, а колку што е течноста потопла, толку е поголем притисокот од водената пареа.
На 100 степени Целзиусови (нормалната точка на вриење на водата), притисокот на пареата е 1 стандардна атмосфера, или 0,101325 мегапаскали (MPa). На оваа точка водата почнува да испарува и преминува од течна во гасовита состојба.
На собна температура, притисокот на водената пареа е многу помал, па затоа таа е стабилна и не врие.
Со помош на овие принципи може да ставите вода на собна температура, во комора под притисок, да почнете да го вадите воздухот од таму (со тоа и да го намалувате притисокот) и после неколку минути температурата на вриење ќе падне под температурата на водата и ќе добиете вриење, без да вршите загревање.
„Теоретски, ако продолжам да го намалувам притисокот водата ќе продолжи да врие и практично ќе ја изгуби топлината бидејќи молекулите од водата отскокнуваат наоколу – најтоплите, или оние со најмногу кинетичка енергија, ќе излезат како гас, оставајќи ги останатите на дното (на чашата) поладни“- вели Коди.
Во видеото може да видите дека како што водата врие, нејзината температура опаѓа до точка на мрзнење.
„Кога водата врие преку намалување на притисокот, молекулите што остануваат во течна состојба им даваат енергија на тие што ќе излезат како гас. Јасно е дека молекулите кои остануваат во гасовите состојба имаат повеќе кинетичка енергија од тие што не успеваат да ги надминат меѓумолекуларните слаби сили. Според тоа, како што продолжува процесот на вриење, течноста постојано ја губи топлината. Работата на вакуумската пумпа спречува насобирање на гасните молекули, со што се овозможува процесот на вриење да продолжи. На крајот, температурата на течноста ќе опадне до ниво кога ќе замрзне“ – го објаснува процесот Одделот за физика на школата „Harvard-Westlake“ во Калифорнија.
Погледнете го видеото до крај и видете како водата што врие станува толку цврста што Коди не може да ја извади од чашата.
