Hvilken væske fryser først? Et klasseværelseseksperiment

Af Joy Campbell | Opdateret 30. august 2022

At forstå væskers fryseadfærd er grundlæggende i fysik og kemi. Tilstedeværelsen af opløste stoffer, temperatur og andre faktorer kan ændre frysepunktet, hvilket får nogle væsker til at fryse hurtigere end andre.

Forskellige væsker

Lav en simpel undersøgelse ved at få eleverne til at sammenligne appelsinjuice, te, vand og mælk. Hver elev modtager 3-4 kopper, fylder dem halvt med en anden væske og lægger dem i fryseren. Hvert 25. minut indsættes en tandstik for at teste for is. Eleverne registrerer rækkefølgen af ​​frysning og sammenligner resultaterne med deres hypotese. Normalt fryser almindeligt vand først, fordi det ikke indeholder nogen opløste stoffer.

Vand, saltvand og sukkervand

Eleverne forbereder tre kopper postevand:en uændret, en med en spiseskefuld sukker og en med en spiseskefuld salt. Efter grundig blanding fryses kopperne og kontrolleres hvert 30. minut. Det forventede resultat er, at postevand fryser først, efterfulgt af sukkervand, mens saltvand fryser sidst på grund af den største frysepunktsdepression.

Varmt vand vs. koldt vand

For at udforske Mpemba-effekten fylder eleverne en kop med varmt vand (≈80°C) og en anden med koldt vand (≈5°C). Begge lægges i fryseren og undersøges hvert 25. minut. I modsætning til intuition fryser varmt vand ofte hurtigere, fordi opløste gasser udstødes, hvilket reducerer antallet af kernedannelsessteder.

Frisk vand vs. saltvand

Ved hjælp af identiske beholdere fyldes den ene kop med ferskvand, den anden med saltvand. Begge afkøles til den samme begyndelsestemperatur og fryses derefter. Observationer taget hvert 30. minut viser konsekvent, at ferskvand fryser hurtigere, hvilket bekræfter, at opløste stoffer sænker frysepunktet.

Disse eksperimenter giver praktisk bevis for kolligative egenskaber og styrker videnskabeligt ræsonnement. For mere baggrund om frysepunktsdepression, se American Chemical Societys oversigt på acs.org .