Chlazení, chladicí směsi

časová náročnost 10 minut
typ pokusu žákovský
zařazení dle RVP chemie, fyzika, environmentální výchova

Princip

Směs ledu a vody s NaCl má podstatně nižší teplotu tuhnutí než led samotný. Smícháním drceného ledu s s vodou a solí se začne sůl ve vzniklé vrstvičce vody rozpouštět a led tát. Rychlé tání ledu a rozpouštění soli je spojeno s velkou absorpcí tepla. Chladicí směs tedy spotřebuje velké množství tepla na rozpouštění soli a na tání ledu, což způsobí silné ochlazení této směsi.

Pomůcky

skleněná miska, digitální teploměr

Chemikálie

chlorid sodný NaCl (kuchyňská sůl)

Bezpečnost práce

Chlorid sodný: Látka není klasifikována jako nebezpečná podle zákona o chemických látkách a přípravcích. Expozice stykem s okem: Vypláchnout tekoucí vodou.

Pracovní postup

  1. Do skleněné misky nasypeme cca 30 ledových krystalů o průměru asi 1 cm.
  2. Změříme teplotu ledu a již částečně roztátých krystalů ledu ve skleněné misce. Teplotu si zapíšeme.
  3. Ledové krystalky a vodu ve skleněné misce osolíme 5 špetkami soli (přibližně 2 lžičky soli).
  4. Změříme teplotu směsi ve skleněné misce. Naměřenou hodnotu si zapíšeme.
  5. Směs ledu, vody a soli ve skleněné misce promícháme.
  6. Opět změříme teplotu směsi a naměřenou hodnotu si zapíšeme.

Pozorování

Po přidání NaCl se teplota směsi sníží, oproti směsi tvořené pouze z vody a ledu. Původní teplota směsi měla hodnotu 0,5 °C, zatímco na konci pokusu hodnota činila -14,5 °C.

Obrázek

Závěr

Samotný led s vodou má teplotu 0,5 °C. Po přidání soli se směs začne ochlazovat. Voda z roztaveného ledu v misce postupně začíná tuhnout opět na led. Směs má nyní teplotu v minusových hodnotách (- 8,5 °C). Po promíchání směsi ledu se solí ve skleněné misce, teplota ještě více klesá. Veškerá voda v misce již přešla do tuhého skupenství a teplota směsi se pohybuje okolo – 15 °C. V pokusu jsme dokázali princip chladicí směsi, kdy teplota vzniklého roztoku dvou látek je nižší než teplota látek samotných.

Otázky a odpovědi k úkolu

  1. Princip chladicí směsi byl dobře znám již v dobách, kdy neexistovaly chladící či mrazící zařízení. Tato znalost umožňovala v domácnosti uchovávat potraviny po dlouhou dobu či si vyrobit např. zmrzlinu. Zkus se zeptat rodičů a prarodičů, jak se taková zmrzlina dá vyrobit.
  2. Chladicí směsi mají široké uplatnění ve více oborech. Jmenuj některé z nich.
  3. Solení silnic je zakázáno v chráněných krajinných oblastech. Proč tomu tak je?
  4. Co jsou to tzv. solončaky?
  5. Co jsou to tzv. halofyty, kde se vyskytují? Uveď jednoho nejznámějšího zástupce.

Správné odpovědi

„Vhodnou základnou pro manželství je oboustranné nepochopení.“ Oscar Wilde