液氮溫度本身就很低嗎?還是只有汽化吸熱時(shí)我們才能感覺它溫度低?
首先要理解“溫度”這個(gè)概念。溫度是對(duì)物體內(nèi)能的度量,內(nèi)能越低,它的外在表現(xiàn)就是溫度越低。至于我們“感覺”或者說“測(cè)量”到一個(gè)物體的“溫度”,是通過測(cè)量器(可以是溫度計(jì)等)與那個(gè)物體發(fā)生內(nèi)能傳遞,趨于平衡后得到那個(gè)物體的內(nèi)能測(cè)度(也就是溫度)。
總而言之:溫度是物體的固有屬性,和你感覺沒感覺到?jīng)]有關(guān)系。好比糖是甜的,甜是糖的一種固有屬性,不是非要你親身感受一下后才能說它是甜的。
不過具體到液氮,氮在高壓下很容易保持液態(tài),所以一般的液氮溫度可以達(dá)到常溫,所以說我們生活中見到的瓶裝液氮的“溫度”不低。當(dāng)它脫離高壓環(huán)境的時(shí)候,它揮發(fā)成氣體,周圍的物體將內(nèi)能傳遞給它,轉(zhuǎn)化為了氣體分子的動(dòng)能,才使它和周圍物體周圍的溫度變得很低。
液氮的溫度是人類工業(yè)賦予的,它本身溫度不低,不然如果你去碰裝液氮的金屬罐子豈不是手要被凍傷,所以說液氮本身溫度低這個(gè)提法是錯(cuò)誤的,只能說液氮在氣化時(shí)具有降溫效果,液氮沸點(diǎn)很低,迅速氣化吸收周圍的熱量使其周圍事物降溫。液氮降溫不是通過直接的熱傳遞,如果密封性能好可以避免氣化那么人把手直接放進(jìn)液氮是不會(huì)感覺涼的。
氮的沸點(diǎn)是77°K(-196℃),在正常大氣壓下溫度低于零下196攝氏度就會(huì)形成液氮。只要兩物體溫度有差異,就會(huì)有熱量傳遞,比如說你把手放在液氮中,你手的熱量就會(huì)傳到液氮中,你就會(huì)感到冷。
以下是百度百科上對(duì)“液氮”的解釋:
液氮:液態(tài)的氮?dú)?。是惰性的,無色,無臭,無腐蝕性,不可燃,溫度極低。氮構(gòu)成了大氣的大部分(體積比78.03%,重量比75.5%)。氮是不活潑的,不支持燃燒。汽化時(shí)大量吸熱接觸造成凍傷。
液態(tài)氮是惰性的,無色,無嗅,無腐蝕性,不可燃,溫度極低。氮構(gòu)成了大氣的大部分(體積比78.03%,重量比75.5%)。氮是不活潑的,不支持燃燒; 在常壓下,液氮溫度為-196℃;立方米的液氮可以膨脹至696立方米 21°C的純氣態(tài)氮。液氮是無色、無味,在高壓下低溫的液體和氣體。液氮在常壓下氣化體積會(huì)膨脹696.5倍。
液氮(常寫為L(zhǎng)N2),是氮?dú)庠诘蜏叵滦纬傻囊后w形態(tài)。氮的沸點(diǎn)為-196°C,在正常大氣壓下溫度如果在這以下就會(huì)形成液氮;如果加壓,可以在更高的溫度下得到液氮。人體可以直接接觸液氮,根據(jù)“萊頓弗羅斯特效應(yīng)”,皮膚不會(huì)被凍傷。
在工業(yè)中,液態(tài)氮是由空氣分餾而得。先將空氣凈化后,在加壓、冷卻的環(huán)境下液化,借由空氣中各組分之沸點(diǎn)不同加以分離。氦氣最先泄出(且未被液化),接著就是占空氣中78.09%的氮?dú)?,再來是?0.95%的氧氣,最后是占空氣中0.93%的氬氣。