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液態氮氣有什么用
液氮,液態的氮氣。是惰性的,無色,無臭,無腐蝕性,不可燃,溫度極低。氮構成了大氣的大部分。氮是不活潑的,不支持燃燒。汽化時大量吸熱接觸造成在低溫所致體表局部損傷。氮氣占空氣百分之七十八。
1、迅速冷凍和運輸食品,或制作冰品;
2、進行低溫物理學的研究;
3、在科學教育中演示低溫狀態。如常溫下柔軟的物體在液氮中浸泡一下,就會脆如玻璃;
4、提供高溫超導體顯示超導性所需的溫度,例如釔鋇銅氧;
5、可作制冷劑,用來迅速冷凍生物組織,防止組織被破壞;
液氮在常溫下是怎么保持液態而不被氣化的呢?
在常溫下溫度極低,可以達到-196℃,這么低的溫度在普通室溫下25到寶30攝氏度是怎么保持液體狀態的呢?醫院里存儲雄性生殖細胞的液氮罐打開時,看到白茫茫的一片,好多人都有這個疑問,白茫茫的一片是被液氮冷凝的空氣中的小水滴,類似于霧。
首先,裝液氮的容器被稱作杜瓦瓶。杜瓦瓶是蘇格蘭物理學家和化學家詹姆斯-杜瓦爵士與19世紀發明的,原理就如同家里的暖水瓶,中間抽成一定得真空度,高真空絕熱,減少和外面的熱交換。
其次,導熱熱流密度的計算公式為q=溫差/熱阻,溫差很大,液氮與環境溫度溫差達200多K,在高真空條件下,分子很少,熱運動不劇烈,熱阻已經足夠的大,導熱量會非常小。
然后,再液氮罐開口后,周圍的液氮分子都想要吸熱量變成氣態分子,自由地重新出發,當打開蓋后周邊的空氣就會被迅速冷卻到零下50度以下了,所以就看到白茫茫的一片,空氣不是熱的良導體,當周邊的空氣被冷卻后,無法提供更多的熱量來使得所有的液氮分子都變成氣態,所以我們就可以在常溫下也可以看到液氮了。
液態氮原理
液態氮是由空氣分餾而得。先將空氣凈化后,在加壓、冷卻的環境下液化,借由空氣中各組分之沸點不同加以分離。在常壓下,液氮溫度為-196℃:1立方米的液氮可以膨脹至696立方米21°C的純氣態氮。
液氮是無色、無味,在高壓下低溫的液體和氣體。液氮是氮氣在低溫下形成的液體形態。氮的沸點為-196°C,在正常大氣壓下溫度如果在這以下就會形成液氮;如果加壓,可以在更高的溫度下得到液氮。