Faasimuutokset arkielämässä

Vesi, kuten lähes kaikki muu universumissamme, koostuu aineesta. Sitä on erilaisissa olomuodoissa: kiinteää, nestettä, tai kaasua. Vesi muuttaa olomuotoaan helposti ja säännöllisesti: jäästä nesteeksi, tai nesteestä höyryksi — tai toisinpäin. Faasimuutokset ovat tärkeä osa veden kiertokulkua planeetallamme. Vesi ei kuitenkaan ole ainut aine joka muuttaa muotoaan — kaikki aine tekee niin.

ja kun materia muuttaa muotoaan, se muuttaa ominaisuuksiaan. Sanotaanpa, että haluat tehdä tämän pullon kaltaisen muoviesineen. Niin tehdäksesi sinun on muovattava muovi pullon muotoon. Se onnistuu nostamalla muovin lämpötilaa kunnes se sulaa. Nestemäinen muovi on helpompaa muovata — se ottaa muotin muodon.

Kun se jäähtyy, se muuttuu kiinteäksi. Kiinteä muovi on lujaa ja pysyy muodossaan. Monet muutkin esineet tehdään samoin - materiaali sulatetaan, laitetaan muottiin, ja jäähdytetään, jolloin siitä tulee taas kiinteää. Katsotaanpa tätä kannettavaa retkikeitintä. Se käyttää alkoholia polttoaineena.

Itse nestemäinen alkoholi ei pala, mutta kun alkoholihöyryt sekoittuvat ilmaan, ne syttyvät ja palavat helposti. Kun täytät keittimen alkoholilla, alkoholi alkaa haihtua tankin pinnalta. Sytytä keitin ja alkoholihöyryt nesteen pinnan yläpuolella alkavat palaa. Loput nestemäisestä alkoholista kuumenee. Alkoholia höyrystyy enemmän.

Se ruokkii liekkiä, joten voit lämmittää ruokasi! Entä jääkaappi? Oletko miettinyt miksi se on aina kylmä sisältä? Jääkaapin takaosaan on rakennettu putki jossa on kylmäainetta. Riippuen putkessa olevasta paineesta, tämä aine muuttuu nesteestä kaasuksi, tai kaasusta nesteeksi.

Kun jäähdytysneste höyrystyy, se imee itseensä lämpöä pakastimen sisältä. Kun se tiivistyy, se vapauttaa lämmön ulkopuolelle. Jääkaapin sisäosa pysyy kylmänä, kiitos kylmäaineen faasimuutosten! Entä kun laitat ruokaa pakastimeen? Kun ruoassa oleva vesi jäätyy, ruoan pilaavat mikrobit menettävät toimintakykynsä.

Kunhan ruoka on jäässä, sen ei pitäisi pilaantua! Faasimuutokset auttavat säilömään ruokaa! Vielä yksi tapa säilöä ruokaa faasimuutoksen avulla on sen kuivattaminen. Kuuma ilma uunissa tai kuivaamossa saa veden haihtumaan ruoasta, jolloin se säilyy paljon pidempään. Pakastamisen ja kuivaamisen voi yhdistääkin.

Ensin lämpötilaa on laskettava, jotta kaikki ruoassa oleva vesi jäätyy. Sitten painetta on madallettava, esimerkiksi imemällä ilma pois tyhjiökammiossa. Kun paine on tarpeeksi matala, jää muuttuu suoraan vesihöyryksi - se sublimoituu. Se on lyofilisaatiota eli kylmäkuivausta. Lähes kaikki kosteus poistetaan, jolloin kylmäkuivattu ruoka on hyvin keveää, ja sitä voidaan säilöä ilman jäähdytystä kuukausien ja jopa vuosien ajan!

Kylmäkuivattu ruoka voidaan palauttaa alkuperäiseen muotoonsa helposti vain lisäämällä vettä. Monille kylmäkuivauksesta tulevat mieleen astronautit. Mutta pikakahvi ja maitojauhekin ovat kylmäkuivattuja ja niitä saa lähikaupasta! Keksitkö muita esimerkkejä miten faasimuutokset helpottavat arkea?