Una clip molto cool postata su Reddit mostra lo strano fenomeno del “congelamento istantaneo”
Poster DifficultBoss ha condiviso un breve video di una bottiglia di acqua di sorgente che si congela rapidamente, da cima a fondo, quando viene scossa dopo essere stata lasciata fuori al freddo. La scienza dietro questa transizione improvvisa ha a che fare con il modo in cui l’acqua cambia da liquido a solido.
Quando colpisce il suo punto di congelamento di 32 gradi Fahrenheit (zero gradi Celsius), l’acqua normalmente inizia a cristallizzare in ghiaccio. Ma questo processo di cristallizzazione richiede una base – un nucleo su cui le molecole d’acqua possano sistemarsi. Se l’acqua è abbastanza pura, la cristallizzazione non avverrà, secondo il programma di divulgazione University of Illinois Physics Van. L’acqua liquida che è al di sotto del congelamento è detta “supercooled”.
Il congelamento a scatto avviene quando questo stato delicato e superraffreddato viene disturbato, come nel video quando il poster dà una piccola scossa alla bottiglia. La scossa probabilmente sposta un minuscolo pezzo di ghiaccio dall’interno del coperchio della bottiglia, fornendo il sito di nucleazione mancante. I cristalli di ghiaccio crescono poi uno sull’altro in pochi secondi.
Quanto l’acqua si congela dipende dalla temperatura esterna, che non è condivisa nel post di Reddit. Secondo Physics Van, poiché l’acqua rilascia 80 calorie per grammo in calore quando si congela, le temperature tipiche del congelatore della cucina (che non sono più di pochi gradi sotto lo zero) di solito non sono sufficienti per congelare una bottiglia d’acqua solida come una roccia. L’acqua che si congela in realtà emette abbastanza calore per mantenere il resto dell’acqua in uno stato liquido, con conseguente fanghiglia. Tuttavia, a temperature abbastanza fredde, una bottiglia d’acqua potrebbe effettivamente congelarsi in modo abbastanza solido: L’acqua può essere super raffreddata fino a -43,6 gradi F (-42 gradi C), secondo Physics Van.
La transizione da liquido a solido non è l’unico momento in cui l’acqua si comporta in modo strano. Può accadere anche al punto di ebollizione dell’acqua. L’acqua può diventare surriscaldata quando la sua temperatura supera i 212 gradi F (100 gradi C) senza passare allo stato gassoso. Proprio come con il superraffreddamento, questo accade in acqua abbastanza pura e in contenitori abbastanza lisci da non fornire siti di nucleazione. Proprio come i cristalli di ghiaccio nell’acqua super raffreddata, le bolle che iniziano il processo di ebollizione non hanno nulla a cui aggrapparsi. Ma i liquidi surriscaldati possono essere un po’ più pericolosi di quelli superraffreddati: Invece di trasformarsi in ghiaccio quando vengono mossi, possono improvvisamente esplodere in un gas, portando a un’esplosione di liquido molto caldo. L’acqua distillata al microonde può causare questo tipo di eruzione – un fenomeno che si può guardare su YouTube senza pericolo di ustioni di secondo grado.
Originale articolo su Live Science.
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