Fragen und Antworten
Gibt es etwas, das kälter ist als flüssiger Stickstoff?
Ja, es gibt Dinge, die kälter sind als flüssiger Stickstoff, wie der größte Teil des Universums! Ich nehme allerdings an, dass Sie Dinge auf der Erde meinen. Es gibt tatsächlich einen ganzen Wissenschaftszweig namens Kryogenik, der sich mit wirklich kalten Dingen beschäftigt. Im Allgemeinen spricht man in der Wissenschaft von Kryogenik, wenn die Temperatur unter das Niveau sinkt, das wir mit herkömmlichen Kühlgeräten erreichen können, etwa 250 Grad (Fahrenheit) unter Null. Viele Gase sind bei diesen niedrigen Temperaturen flüssig. Sie können noch kälter sein, aber im Folgenden wird die Temperatur genannt, bei der diese Gase sieden. Bevor ihre Temperatur noch höher wird, muss die gesamte Flüssigkeit wegkochen und sich wieder in ein Gas verwandeln.
Flüssigkeit | Siedetemperatur Celsius |
Siedetemperatur Fahrenheit |
Sauerstoff | -183° | -297° |
Stickstoff | -196° | -320° |
Neon | -246° | -411° |
Hydrogen | -253° | -423° |
Helium | -270° | -452° |
Auf der Erde, kommt keines dieser Gase natürlich als Flüssigkeit vor. Sie sind nur dann flüssig, wenn sie jemand durch künstliche Abkühlung zu einer Flüssigkeit gemacht hat. Wir leben einfach auf einem zu warmen Planeten. Es gibt aber Orte, hier in unserem Sonnensystem, an denen diese Stoffe nicht nur flüssig, sondern an manchen Stellen sogar fest sind. Wie würde es Ihnen gefallen, Luftschnee zu sehen? Ich schätze, Sie könnten neu definieren, was ein Luftball ist.
Ich habe nicht gescherzt, als ich sagte, dass das gesamte Universum kälter als flüssiger Stickstoff ist. Vor vielen Jahren entdeckte eine Gruppe von Wissenschaftlern, die herauszufinden versuchten, warum Radios statisches Rauschen hatten, dass sie versehentlich die durchschnittliche Temperatur des Universums gemessen hatten. Es stellte sich heraus, dass sie minus 269 Grad Celsius oder minus 452 Grad Fahrenheit betrug.
Wir verwenden flüssigen Stickstoff, aber hauptsächlich flüssiges Helium, hier im Jefferson Lab, um unseren Elektronenbeschleuniger zu kühlen. Damit können wir enorm viel Energie und Geld sparen. Flüssiger Stickstoff ist VIEL billiger als Helium, also benutzen wir das für unsere Demonstrationen. Obwohl Helium das zweithäufigste Element im Universum ist, ist nur eine bestimmte Menge auf der Erde verfügbar, also verschwenden wir nichts davon. Flüssiger Stickstoff ist sehr preiswert, weil wir ihn aus Luft gewinnen können. Flüssiger Sauerstoff wird ebenfalls aus Luft gewonnen, aber für jede Gallone flüssigen Sauerstoffs erhält man drei Gallonen flüssigen Stickstoffs. Es gibt viele industrielle Verwendungszwecke für Sauerstoff, wie z. B. bei der Herstellung von Stahl, so dass normalerweise ein Überschuss an flüssigem Stickstoff vorhanden ist.
Autor:
Brian Kross, Chief Detector Engineer (Weitere Antworten von Brian Kross)
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