O nitrogênio líquido tem grande valor para demonstrar princípios científicos; embora seja muito frio e exija manuseio cuidadoso, o LN2 é barato, não tóxico e quimicamente inerte. Por ser extremamente frio - menos 196 graus Celsius (menos 320 Fahrenheit), pode ajudá-lo a demonstrar fenômenos de uma maneira inatingível em temperaturas ambientes normais. O nitrogênio líquido adiciona charme, diversão e drama às demonstrações científicas.
Precauções de manuseio
O principal perigo do nitrogênio líquido é o frio extremo; qualquer parte do corpo exposta diretamente ao LN2 pode sofrer lesões rapidamente. Isso também se aplica ao toque de objetos resfriados em nitrogênio líquido. Ao trabalhar com o LN2, use sempre óculos de proteção e luvas criogênicas - luvas comuns de borracha congelarão e trincarão. Dispensar LN2 apenas de um destro criogênico ou outro recipiente aprovado, e usar tigelas e caixas de isopor para armazenar objetos de demonstração. Lembre-se que o LN2 se transforma em quantidades copiosas de gás nitrogênio; embora não-tóxico, ele desloca o oxigênio, por isso, faça suas demonstrações em um ambiente bem ventilado.
Shrinking Balloon
O experimento "shrinking balloon" demonstra a lei do gás ideal que relaciona temperatura, volume e pressão. Exploda um balão de festa e amarre o fim. Despeje cerca de 200 a 300 mL de nitrogênio líquido em um pequeno refrigerador de piquenique Styrofoam. Coloque cuidadosamente o balão no LN2 para que ele entre em contato com o líquido. Depois de alguns segundos, o balão se encolhe. Remova o balão e deixe aquecer; Ele irá se re-inflar. O LN2 liquefaz o ar dentro do balão, reduzindo muito sua pressão e volume. Quando permitido aquecer, o líquido evapora, restaurando a pressão no interior.
Chumbo-Campainha
À temperatura ambiente, o chumbo é um metal muito macio. Quando atingido com um martelo, uma campainha de demonstração feita de chumbo faz uma “batida” sem graça. Adicione cerca de meio litro de LN2 a um contêiner de isopor, coloque a campânula no líquido e espere alguns minutos para esfriar. Remova o sino e deixe que qualquer nitrogênio líquido goteje. Golpeie o sino novamente e ele soará brilhantemente. As baixas temperaturas reduzem as vibrações térmicas nos átomos de chumbo, tornando o metal mais duro.
Congelando o anticongelante
Quando adicionado à água nas proporções corretas, o anticongelante automotivo se torna um sólido em temperaturas tão baixas quanto menos 55 graus Celsius (menos 67 graus Fahrenheit). Embora isso seja bom o suficiente para manter a maioria dos carros durante o inverno, o nitrogênio líquido é tão frio que irá congelar sólidos anticongelantes. Para demonstrar, faça uma mistura 70/30 de anticongelante à água e despeje cerca de 150 mL em uma tigela de isopor. Adicione algumas centenas de mL de LN2 e espere um minuto ou dois; o anticongelante torna-se um líquido xaroposo e depois congela em cristais. Após vários minutos, o LN2 evapora e a mistura anticongelante aquece, tornando-se novamente líquida.
