Julekalender: Luke 20: Se ståltråden smelte seg gjennom en isklump

Ved hjelp av høyt trykk kan du få en ståltråd til å smelte seg gjennom isen.

Published

Du trenger:

  • En stor isklump
  • En metalltråd
  • Et lodd
  • Noe å legge isklumpen på, slik at den henger fritt.

Inge og Magne hengte opp isklumpen i et stativ. Deretter hengte de et tokilos lodd i en ståltråd, som da ble hengende under isklumpen.

Etter en kort stund kan du se at isen smelter raskere under ståltråden enn ellers på isklumpen. Så lar du isklumpen stå en stund.

Tråden nærmest skjærer seg gjennom isklumpen, men den fryser igjen på oversiden av tråden.

Det som skjer, er en konsekvens av at smeltepunktet er avhengig av trykk. Når du henger en tung vekt i en metalltråd, vil du få et større trykk rett under tråden.

Fordi smeltepunktet senkes med trykket, vil isen rett under tråden bli varmere enn smeltepunktet selv om den ikke har forandret temperatur. Isen vil da smelte under tråden.

Smeltevannet under tråden vil bli presset opp over tråden. Her er trykket mindre igjen og smeltepunktet høyere. Vannet vil da fryse igjen over tråden, og dette er årsaken til at isen er like hel etterpå.

Smelting av is krever energi i form av varme. Denne varmen blir frigjort når vannet fryser igjen. Varmen for smeltingen under tråden kommer derfor fra frigjøringen av varme ved frysingen over tråden. Denne varmen må ledes gjennom tråden. Derfor er det viktig med en kopper- eller ståltråd, siden metall leder varme. Eksperimentet vil fungere mye dårligere hvis en bruker en hyssing i stedet for koppertråd.

Det samme prinsippet skjer når vi går på skøyter. Trykket som skøytene påfører isen, fører til at isen smelter, og det dannes et tynt vannlag mellom skøyteeggen og isen. Dette gir en glatt og smørende overflate som gir god gli, friksjonen blir mindre. Det er derfor du kan gå på skøyter på is, men ikke på andre overflater.

Eksperimenter må alltid følge sikkerhetsreglene som gjelder for laboratorie-forsøk.

Forsøkene i «Naturfagminuttet» utføres av avdelingsleder ved Skolelaboratoriet ved Universitetet i Stavanger, Inge Christ og førsteamanuensis i kjemi, Magne Sydnes. De to står også bak oppskriftene til forsøkene.