Jelenség leírása
Növesszünk jégvirágot hideg felületen! Vizsgáljuk meg a jégvirág növekedését! Mérjük meg valamelyik tulajdonságának idõbeli változását!
Eszközök
hosszú vonalzó, hőmérő
Magyarázat
M. 132. Növesszünk jégvirágot hideg felületen! Vizsgáljuk meg a jégvirág növekedését! Mérjük meg valamelyik tulajdonságának idõbeli változását!
Megoldás. Jégvirág kiválása egy hideg, fagypont alatti hõmérsékletû sima felületen lehetséges, ha azt meleg, páradús környezetbe helyezzük. A hideg felület környezetében a levegõ lehûl, és benne a vízpára túltelítetté válik. A túltelített vízpára a hideg felületen jégkristályok formájában csapódik ki. A jelenség hasonlít a dér képzõdéséhez.
A jégvirág képzõdése lassú kristályosodási folyamat. A folyamat hatszöges elrendezõdésû tûkristályok kiválásával kezdõdik. A tûkristályok folyamatosan nõnek, egy idõ után összeérnek, és teljesen behálózzák a felszínt. Az így létrejött alakzatok nagyon hasonlítanak egy virágra vagy páfránylevélre.
A megoldók többsége mesterségesen állított elõ jégvirágot. Egy üveglap egyik oldalát folyamatosan hûtötték úgy, hogy a teljes üveglap 0 oC alatti hõmérsékletû legyen. Az üveglap másik oldalát meleg, páradús levegõvel hozták kapcsolatba. Sallai László (Túrkeve, Ványai A. Gimn., II. o.t.) óránként 2 fokkal -16 oC-ig csökkentette az üveglap hõmérsékletét, és közben mérte a kialakult jégvirág felszínét és vastagságát. A felszín növekedését az ábra szemlélteti. Látható, hogy a kristályosodási folyamat lassan indul, majd egyre gyorsabban folytatódik, végül újra lelassul. A mérés végén a kristályosodás lelassulása azzal magyarázható, hogy Sallai László a mérést zárt térrészben végezte, melynek páratartalma a mérés végére jelentõsen csökkent.
A jégvirág felszínének növekedése az idõ függvényében három egymástól független mérés során
A jégvirág vastagsága elõször gyorsan, majd egyre lassabban növekszik, végül egy 0,8-1 mm-es vastagság állandósul. Ez azzal magyarázható, hogy a jég rossz hõvezetõ, így az egyre vastagodó jégréteg megakadályozza az intenzív hûtést.