Verdens koldeste flydende vand har en temperatur på -42,55 grader celsius
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
By signing up, you agree to our Terms & Conditions and agree that Teknologiens Mediehus and the IDA Group may occasionally contact you regarding events, analyzes, news, offers, etc. by telephone, SMS and email. Newsletters and emails from Teknologiens Mediehus may contain marketing from marketing partners.

Verdens koldeste flydende vand har en temperatur på -42,55 grader celsius

Illustration: Bigstock / Feelphotoz

At vand kan underafkøles til meget langt under det normale frysepunkt er velkendt, og med relativt enkle metoder kan man underafkøle vand til omkring -38 grader celsius.

Læs også: Vand fryser til is ved minus 41 grader Celsius

En international forskergruppe ledet af Robert Grisenti fra J.W. Goethe-Universität Frankfurt har ved det tyske forskningscenter GSI - Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung ved Darmstadt nu udført et eksperiment, der har sat en ny verdensrekord for underafkølet vand, der lyder på -42,55 grader celsius.

De har beskrevet deres eksperiment og resultat i en artikel i Physical Review Letters.

Eksperimentet

Forskerne sendte en jet af dråber med en diameter på 6,38 mikrometer ved stuetemperatur ind i et vakuumkammer med en hastighed på 22,2 m/s.

Der sker en fordampning fra dråberne, når de bevæger sig gennem kammeret. Det får både dråberne til at blive mindre og til at afkøles. Diameteren af dråben bliver dermed et mål for temperaturen af boblen.

Over en længde på 28,4 mm falder diameteren til 6,14 mikrometer, og det svarer ifølge en beregning, der tager udgangspunkt i den danske fysiker Martin Knudsens model for afkøling ved fordampning, til en temperatur på 230,6 +/-0,6 kelvin (-42,55 grader celsius).

Dråbernes størrelse er bestemt ved en nøjagtighed på 10 nm ved hjælp af lasere.

Forskergruppen har tjekket denne model med en mere direkte bestemmelse af temperaturen ved hjælp af Raman-spektroskopi og opnået god overensstemmelse mellem dråbestørrelse og temperatur i intervallet ned til 234 kelvin. På denne baggrund er de overbeviste om, at også de mindste registrerede dråber har den angivne lave temperatur, som udgør en ny rekord for underafkølet vand.

Singularitet omkring -45 grader celsius

Vand er på mange måder et usædvanligt materiale.

Når man afkøler varmt vand, vil dets varmekapacitet under konstant tryk falde, som det er typisk for andre flydende stoffer, men afkøler man vand under -35 grader celsius, vil dets varmekapacitet meget atypisk stige, når temperaturen falder.

Samme forløb gælder for den isotermiske kompressibilitet. Målinger foretaget i 1970'erne ned til -26 grader celsius viser, at den isotermiske kompressibilitet divergerer og følger en formel, der vil gøre den uendelig omkring -45 grader celsius.

Det er derfor meget muligt, at man kan underafkøle vand endnu mere, men næppe meget. Den præcise grænse kendes dog ikke.

Emner : Fysik
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Fysisk adsorberet (ikke absorberet) vand i ganske små porer kan ikke fryse til is - til meget lavere temperaturer. Dette passer måske meget godt med Martin Knudsens model.
Man kan diskutere, om adsorberingstilstanden er væskeformig - eller om den er en form for fast vand - á la vands 4. fase.
Praktisk udnyttes denne viden i materialer af typen PSP (Densified Systems comprising Ultrafine homogeneously distributed Particles) - hvoraf en repræsentant er Densit(R).

  • 0
  • 0