全國中小學科展

「凝」記在心

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第61屆--民國110年
科別
物理科
學校名稱
桃園市立建國國民中學
指導老師
莊健暉
作者
謝念祖;蔡玉琳;劉宇安
關鍵字
凝固,冰芯,成核現象

摘要或動機

生活中的常見冰,大多具有冰芯結構,偶然之下,發現冰芯旁出現無數條放射狀微細空氣柱。本研究藉由文獻資料探討冰芯與微細空氣柱之成因,其與水溶液凝固時冰晶網狀結構、凝固點變化、與固液介面上氣體成核現象有關。並進行實驗設計探討不同容器、水溶液與環境控制對於冰芯與微細空氣柱之影響。發現熱導率低之容器,溶液內降溫速度較不穩定,使得空氣成核有中斷現象,形成具方向性、斷裂的微細空氣柱。水溶液中的真溶液與膠體溶液TDS值越小,會形成微細空氣柱;TDS值越大,冰芯體積越大,空氣成核較少。在環境控制下,冰芯會沿著牆壁夾角角平分線偏移,且角度越大,偏離容器中心越多。冰芯結構之美,可藉由容器、水溶液種類、冷凍環境來進行控制。


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