Skala temperatury ma punkt zerowy poniżej którego nie da się zejść - to wszyscy wiemy. Fizyczne granice niekiedy temperatur wynikają z tego, że temperatura to sposób opisu drgań cząsteczek i nie da się drgać mniej niż pozostawać w bezruchu - a takie drgania odpowiadają temperaturze zera bezwzględnego¹. Zejście do coraz niższych temperatur nie jest łatwo osiągalne i o ile uzyskanie temperatury na poziomie temperatury skraplania powietrza nie jest specjalnie skomplikowane technicznie i można ją uzyskać przy pomocy rozprężania gazu, o tyle temperatury w okolicy zera bezwzględnego są bardzo trudno osiągalne i wymagają zaangażowania bardzo trudnych do technicznego osiągnięcia zjawisk fizycznych. Jednak już temperatury azotowe, czyli temperatury w których azot staje się cieczą² dają możliwość przekonania się, że właściwości znanych nam substancji mogą się drastycznie zmienić.

Do wykonania kilku prostych eksperymentów, będziemy potrzebowali ciekłego azotu. Nie można go co prawda kupić na wolnym rynku, a i z przechowywaniem jest spory problem. Skroplony azot albo musimy trzymać pod dużym ciśnieniem, albo, w termosach które muszą zapewnić ujście gazu który który będzie odparowywał ze względu na dostarczanie niewielkiego co prawda, ale jednak ciepła. Najprościej taką zabawę przeprowadzić pod okiem znajomego fizyka który udostępni nam także sam azot, używany do chłodzenia aparatury pomiarowej w niemal każdym instytucie badawczym lub większym laboratorium. Przyda się nam także opieka kogoś kto wie jak postępować z tą substancją, bo przy nieostrożnym obchodzeniu się z czymś co ma temperaturę -174 stopnie Celsjusza - łatwo o odmrożenia, które bardzo trudno się goją i mogą prowadzić do martwicy.

Do zabawy, oprócz ciekłego azotu będziemy potrzebowali także jakiś pojemnik do którego będziemy mogli go nalać. Termosy służące do przechowywania skropionych gazów niespecjalnie się nadają do zamrażania, poza tym nie moglibyśmy obserwować co się dzieje z umieszczonym w ciekłym azocie przedmiotem. Doskonale nadają się do tego pojemniki styropianowe które w miarę dobrze ograniczają przepływ ciepła. Nie polecam naczyń metalowych które mogą się bardzo schłodzić a ze względu na dużą pojemność cieplną, mogą także, przy dotknięciu powodować odmrożenia. Przyda się nam także drewniana łyżka oraz pałeczki (takie jak do jedzenia potraw kuchni chińskiej) - do zanurzania i wyjmowania różnych przedmiotów z zimnej kąpieli.

Pierwszym dość widowiskowym doświadczeniem jest wylewania niewielkich ilości ciekłego azotu na podłogę. W kontakcie z ciepłą powierzchnią, azot wrze, jedocześnie ochładzająco otaczające. Powietrze. Towarzyszy temu kondensacja pary wodnej w postaci mgły. Efekt będzie tym lepszy, im bardziej wilgotne będzie powietrze, dlatego dobrze jest wcześniej odparować trochę wody - na przykład gotując ją w otwartym naczyniu.

Jeśli azot wylejemy w taki sposób, by płynął po podłodze, możemy zobaczyć, że będzie się on poruszał w postaci niewielkich kropel - zbierając po drodze kurz. Krople możemy obserwować wylewając niewielka ilość ciekłego azotu na zwykłą metalową patelnię. Zobaczymy wtedy krople które drgając będą szybko poruszać się po, gorącej dla nich, powierzchni. Bardzo duża różnica temperatur powoduje bardzo intensywne wrzenie przy kontakcie cieczy z gorącą powierzchne, że pomiędzy cieczą a grzejnikiem tworzy się cienka warstwa gazy - coś w rodzaju gazowej poduszki, która zmniejsza intensywność parowania. Dokładnie ten sam efekt możemy obserwować wylewając niewielką ilość wody na rozgrzaną patelnię.

Powstawanie poduszki gazowej oraz fakt, że azot ma niewielkie ciepło parowania, powoduje, że zupełnie bezpiecznie można sobie polać azotem gołą rękę. Musimy jednak uważać, by azot swobodnie po niej spływał. Próba "złapania" nawet niewielkiej ilości cieczy w dłoń lub zatrzymania jej przez ubranie - skończy się ciężkim poparzeniem.

Aby dokładniej obserwować efekt "zbierania kurzu", możemy wylać niewielką ilośc azotu na półeczkę która umieszczona jest pod szkolną tablicą, a w której zazwyczaj znajduje się sporo kredowego pyłu.

Pora coś zamrozić. Może to być w zasadzie cokolwiek, ale pewnie zawsze byliśmy ciekawi jak niskie temperatury wpływają na organizmy żywe. Tu muszę czytelnika uspokoić (lub rozczarować), ale nie będziemy poddawali hibernacji żadnego zwierzęcia, bo póki co, nie udało się potem takiej mrożonki ożywić. Zajmiemy się zamrażaniem roślin. Możemy na początek zamrozić różę. Kiedy osiądzie na niej szron będzie wyglądała pięknie, Potem możemy zobaczyć jaka będzie jej kondycja po rozmrożeniu. Możemy też zastosować niskie temperatury nie tyle do zachowania życia, co zachowania smaku. I tu warto sięgnąć po zielona pietruszkę, której nawet nie trzeba siekać. Wystarczy ja zamrozić, a potem po prostu – rozbić.

Podobnie zachowa się guma do żucia, która po zamrożeniu będzie się zachowywała jak szkło

Możemy także zamrozić bańki mydlane. Niestety nie udało się nam uzyskać żadnej całej, jednak udało się uzyskać niezwykle cienkie płatki lodu. Niestety powietrze wewnątrz bańki przy obniżaniu temperatury zmniejsza swoja objętość. Tu widzowie mogą spróbować swoich sił.

Ten efekt jest dość silny, i możemy dobrze go obejrzeć schładzając zamkniętą pustą butelkę, a nawet metalowy kanister – no ale tu potrzeba byłoby więcej ciekłego azotu.

I na koniec – możemy przygotować szczególne lody – lody będące chłodnym połączeniem chrupkości bezy i smaku bitej śmietany. Aby je uzyskać – wystarczy zamrozić bitą śmietanę, którą możemy nakładać na łyżkę a następnie przekładać do pojemnika z ciekłym azotem, albo po prostu wyciskając ja bezpośrednio do miski.

Niewielkie kawałki tak zamrożonej bitej śmietany możemy jeść bez ryzyka poparzeń, ponieważ Składa się ona głównie z powietrza i ma na tyle małą masę, że ilość ciepła jaka jest potrzebna by ją ogrzać, jest niewielka. Za to jedząc ją będziemy buchać parą.