קרח יבש הוא למעשה פחמן דו-חמצני (CO2) במצב מוצק, הנוצר תחת לחץ גבוה וטמפרטורות נמוכות מאוד של כ-78.5- מעלות צלסיוס. בניגוד למה שהשם שלו מרמז, זהו לא קרח רגיל אלא חומר מיוחד בעל תכונות ייחודיות. הוא נראה כמו גוש לבן של קרח, בעל מרקם מוצק וחלק, אבל הוא שונה מאוד מהקרח הרגיל שאנו מכירים מהמקפיא.
תכונה מעניינת של הקרח היבש היא שהוא עובר ישירות ממצב צבירה מוצק לגז ללא שלב הנוזל – תהליך המכונה סובלימציה או המראה. כאשר הקרח היבש מתחמם, הוא הופך מיד לגז, ויוצר ענן לבן צפוף. בניגוד למה שהרבה אנשים חושבים, הענן הלבן הזה אינו הגז הממריא או עשן אלא למעשה אדי מים מהאוויר, שמתעבים סביב אדי הפחמן הדו-חמצני הקרים. מה שאנחנו רואים הוא בעצם ענן!
הקרח היבש משמש למגוון רחב של מטרות: מהקפאת מזון ושימור דגימות רפואיות ועד יצירת אפקטים מיוחדים בתיאטרון וקולנוע, ניקוי תעשייתי, ויצירת אווירה מיסטית במופעים. הוא נחשב לחומר רב-שימושי ומרתק בעולם המדע והטכנולוגיה.
שימו לב!
הקרח היבש מותר לשימוש בבתי הספר. הוא מוגדר כחומר מותר לשימוש תחת הגבלות:
רעיונות לניסויים ופעילויות:
חומרים:
- קרח יבש
אז מה עושים?
מתכת זועקת
- הניחו חתיכה של קרח יבש על צלחת.
- קחו סכין מתכת וגעו בקרח בעדינות
*הסכין תשמיע קול שנשמע כמו צרחה גבוהה.
הסבר:
כאשר מתכת נוגעת בקרח היבש, הפרש הטמפרטורות הקיצוני (כ-78 מעלות צלסיוס מתחת לאפס) גורם להתכווצות מהירה ולא שווה של המתכת. תהליך מהיר זה של התכווצות והחלקהיחד עם הגז הממריא שגורם לרעידות יוצר את הצליל החורק , שנוצר כתוצאה מהמפגש הדרמטי בין החום והקור, בדיוק כמו “זעקת” המתכת מול הקור העוטף אותה.
*אני תמיד מסבירה לתלמידים שהקרח כל כך קר, שגם המתכת צורחת מרוב קור.
המראה מהירה
- מזגו מים חמים לקערה
- הניחו גוש של קרח יבש במים
ככל שהפרשי הטמפרטורה גבוהים יותר, הקרח היבש ממריא מהר יותר ולכן מראה יותר אדי מים מתעבים סביבו.
כדור הבדולח
- מלאו קערה במים חמים
- הניחו גוש קרח יבש במים.
- קחו שרוך וטבלו בתמיסת סבון
- העבירו את השרוך מצד לצד של הקערה כדי ליצור קרום סבון
בלון מתנפח
- קחו בלון והכניסו לתוכו חתיכות קטנות של קרח יבש
- קשרו והניחו את הבלון בצלחת או קערה עם מים חמים
