آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
انحلال‌پذیری نمک با دما و حجم آب چه‌طور تغییر می‌کنه؟
یک قاشق نمک همیشه به یک اندازه در آب حل نمی‌شود؛ دما و مقدار آب مهم‌اند. این مدل را با نمک زیاد و آب کم به چالش بکش و ببین چند گرم در محلول می‌ماند.
آزمایش رو شروع کنبا دمای ۵۰ درجه، ۸۰ گرم نمک و ۲۰۰ میلی‌لیتر آب شروع کن. خروجی می‌گوید حد انحلال‌پذیری در این دما چقدر است و از نمک تو چند گرم حل می‌شود.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
آب ۵۰ درجه و ۲۰۰ میلی‌لیتر آب
دما را روی ۵۰، نمک را روی ۸۰ گرم و آب را روی ۲۰۰ میلی‌لیتر تنظیم کن.
حدست چیه؟ اگر هر ۱۰۰ میلی‌لیتر در این دما ۳۰ گرم نمک جا بدهد، در ۲۰۰ میلی‌لیتر چند گرم حل می‌شود؟
توضیح نتیجه رو ببین
حد مدل ۳۰ گرم در هر ۱۰۰ میلی‌لیتر است؛ برای ۲۰۰ میلی‌لیتر، حداکثر ۶۰ گرم حل می‌شود. از ۸۰ گرم نمک، ۲۰ گرم بلور باقی می‌ماند.
با همان آب، دما را بالا ببر
نمک و آب را همان ۸۰ گرم و ۲۰۰ میلی‌لیتر نگه دار و دما را از ۵۰ به ۱۰۰ درجه برسون.
حدست چیه؟ در دمای بالاتر، حد حل‌شدن به چند گرم در ۱۰۰ میلی‌لیتر می‌رسد؟
توضیح نتیجه رو ببین
حد مدل به ۴۲٫۵ گرم در هر ۱۰۰ میلی‌لیتر می‌رسد؛ ۲۰۰ میلی‌لیتر می‌تواند ۸۵ گرم را در خود نگه دارد. پس همه‌ی ۸۰ گرم حل می‌شود و بلوری باقی نمی‌ماند.
نمک ثابت، آب کمتر
دما را به ۵۰ درجه برگردون، نمک را روی ۸۰ گرم نگه دار و حجم آب را از ۲۰۰ به ۱۰۰ میلی‌لیتر کم کن.
حدست چیه؟ آیا نصف شدن آب، مقدار حل‌شده را هم نصف می‌کند؟
توضیح نتیجه رو ببین
بله؛ حد همچنان ۳۰ گرم در هر ۱۰۰ میلی‌لیتر است، پس ۳۰ گرم حل می‌شود و ۵۰ گرم بلور می‌ماند. با آب بیشتر، ظرفیت حل شدن در همین دما بیشتر می‌شد.
پشت این حرکت چه خبره؟
انحلال‌پذیری یعنی سقف حل‌شدن در شرایط مشخص
S(T)=20+0.25*(T-10)
حد انحلال‌پذیری مقدار حل‌شونده‌ای است که در دمای مشخص و برای مقدار مشخصی آب می‌تواند در محلول بماند. اگر نمک بیشتری بریزی، مدل مقدار اضافه را بلورِ حل‌نشده حساب می‌کند.
حجم آب ظرفیت کل را عوض می‌کند
dissolved=min(salt,S(T)*V/100)
عدد خروجی بر حسب گرم در ۱۰۰ میلی‌لیتر است. برای پیدا کردن مقدار قابل حل، این حد را در حجم آب تقسیم بر ۱۰۰ ضرب کن و آن را با جرم نمک مقایسه کن.
نمک اضافه بلور باقی می‌ماند
crystallized=max(0,salt-dissolved)
اگر جرم نمک از ظرفیت محلول بیشتر باشد، اختلافشان در خروجی به شکل مقدار بلورشده می‌آید. پایین آوردن دما هم در بسیاری از محلول‌ها می‌تواند باعث بیرون آمدن ماده‌ی حل‌شده از محلول شود؛ این مدل فقط حالت نهایی ساده را حساب می‌کند.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس می‌خونی، دستیار هوش مصنوعی می‌تونه شبیه‌سازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر می‌دی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر می‌فهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود می‌شی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمی‌شه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا با همان ۸۰ گرم نمک، در ۲۰۰ میلی‌لیتر آب بیشتر از ۱۰۰ میلی‌لیتر حل می‌شود؟
چون حد مدل برای هر ۱۰۰ میلی‌لیتر در دمای ۵۰ درجه ۳۰ گرم است. در ۲۰۰ میلی‌لیتر ظرفیت به ۶۰ گرم می‌رسد، اما در ۱۰۰ میلی‌لیتر فقط ۳۰ گرم جا می‌شود؛ بقیه‌ی نمک به صورت بلور باقی می‌ماند.
سؤال‌های رایج
محلول اشباع یعنی چه؟
یعنی در آن دما و حجم آب، محلول به حد انحلال‌پذیری رسیده است. نمک اضافه دیگر در مدل حل نمی‌شود و مقدارش جداگانه به عنوان بلور حساب می‌شود.
آیا همه‌ی نمک‌ها با گرم کردن بیشتر حل می‌شوند؟
نه؛ این مدل برای یک نمک فرضی، افزایش خطی را در نظر می‌گیرد. برای ماده‌ی واقعی باید منحنی انحلال‌پذیری همان ماده را بدانیم.
اگر آب را دو برابر کنم، حد انحلال‌پذیری هم دو برابر می‌شود؟
عدد حد بر حسب گرم در ۱۰۰ میلی‌لیتر ثابت می‌ماند، اما ظرفیت کلِ محلول با حجم آب دو برابر می‌شود؛ به شرطی که جرم نمک کافی باشد.
نقطه‌های ته بشر مقدار بلور را دقیق نشان می‌دهند؟
نه؛ آن‌ها فقط وجود بلور را شماتیک می‌کنند. مقدار واقعیِ محاسبه‌شده را از خروجی گرم بخون.