La sopraffusione e l’esperimento del ghiaccio che si forma in un secondo.

L’acqua sopraffusa (supercooler water) è il fenomeno per cui l’acqua rimane liquida sotto la temperatura di 0ºC.

Avrei voluto conoscere questo fenomeno nel periodo Frozen di Marcello, qualche anno fa, perché ci ha fornito l’occasione di fare un esperimento con il ghiaccio facilissimo da preparare.

L’esperimento

Abbiamo posizionato una bottiglietta d’acqua di rubinetto in orizzontale nel congelatore. Non credo che la posizione incidi sul risultato, semplicemente la bottiglia non entrava in verticale nel mio freezer! In questo caso abbiamo riempito la bottiglia per metà. Negli esperimenti successivi abbiamo riempito quasi per intero la bottiglia (lasciando un po’ di margine perché il ghiaccio aumenta il volume dell’acqua) e il risultato è stato più visibile.

Abbiamo aspettato circa 3 ore.

❄️fase delicata❄️

Abbiamo estratto dal frigo la bottiglietta molto lentamente e cercando di evitare movimenti bruschi.

Abbiamo osservato che l’acqua era ancora allo stato liquido.

 

Eppure sotto la temperatura di 0 ºC l’acqua dovrebbe passare dallo stato liquido allo stato solido.

Questo è vero, ma in natura si osserva che se l’acqua è pura e in uno stato di quiete, le molecole non riescono a organizzarsi per formare un cristallo. È un fenomeno che si può verificare con temperature fino ad un massimo di -40 ºC , dopodiché l’acqua necessariamente gela.

A questo punto Marcello ha scosso la bottiglia interrompendo lo stato di quiete dell’acqua.

In un secondo si è formato del ghiaccio!

L’esperimento è riuscito, il ghiaccio si è formato in un secondo, ma non essendo pienamente soddisfatta ho ripetuto l’esperimento. Non l’ho documentato con foto, ma guardando questo video trovato in rete, il risultato che alla fine ho ottenuto risulta più chiaro.

Alla sopraffusione è legato un fenomeno atmosferico chiamato gelicidio.

Questo fenomeno si verifica quando dalle nuvole scende acqua sopraffusa, quindi con temperatura inferiore a 0ºC, ma liquida.

Quando l’acqua tocca il suolo, anch’esso freddo, si cristallizza all’istante formando una lastra liscia, aderente e scivolosa.

 

Quando si forma questa lastra, chiamata non a caso ghiaccio vetrone, bisogna stare molto attenti ad evitare incidenti.

Una curiosità

Il gelicidio può creare problemi agli aerei in volo. Nella meteorologia aeronautica l’icing  in volo nelle nubi (contaminazione da ghiaccio) è considerato un fenomeno pericoloso tra 0ºC e -10ºC, poiché la formazione di ghiaccio vetrone sull’aereo può provocare varie difficoltà, tra cui problemi di visibilità, comunicazioni e potenza dei motori.

Spero che questo esperimento vi sia piaciuto. Alla prossima avventura!

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Giochiamo a Frozen

Quando Momo ha visto Frozen per la prima volta è rimasto sfolgorato dal personaggio di Kristoff da bambino. Vi ricordate il ritornello?

“Ehi tu! Vieni qui, tira su…
Ehi, tu! Vieni qui, tira su…”

 

Ecco, in quel periodo non facevamo che rivedere il film e riascoltare questa canzone. Allora mi è venuta in mente questa attività. Occorrono

  • un piccolo contenitore
  • martello e scalpello
  • un vassoio di metallo

Io ho utilizzato un contenitore per alimenti quadrato. Basta riempirlo d’acqua e lasciarlo in freezer. Quando si sarà formato il ghiaccio, mettetelo nel vassoio e mostrate come usare martello e scalpello per scalfirlo. Ho messo a disposizione anche degli acquerelli e un pennello per colorare il ghiaccio e vedere come si formano dei rivoli d’acqua colorata.

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 In alternativa, anziché formare il blocco di ghiaccio, ho messo nel lavandino della sua cucina giocattolo dei cubetti di ghiaccio, che Momo si è divertito a colpire con la sua finta sega, proprio come nel film, la cui colonna sonora ha fatto da sfondo a questo gioco per settimane.