아이스크림 과학 프로젝트

재미있는 과학 실험보다 나은 것이 무엇입니까? 아이스크림과 섞인 것! 아이스크림은 맛있지 만 모든 종류의 과학 학습 잠재력이 있다는 것을 알고 있습니까? 초 냉각에서 화학에 이르기까지 그 원뿔 위에 많은 과학이 있습니다.

루트 비어 플로트 버블

과학의 이름보다 루트 맥주를 떠 다니는 더 좋은 변명은 없습니다. 거품이 가득한 그 잔은 발견되기를 기다리는 많은 과학적 기회를 가지고 있습니다. 루트 비어 플로트에 거품이 많은 이유와이를 변경하기 위해 무엇을 할 수 있는지 궁금한 적이 있다면이 실험은 당신을위한 것입니다! 초등학생에게 적합하며 하나 이상의 변형을 추적하는 경우 약 30 분에서 1 시간 정도 소요됩니다. (참고 : 변위에 따른 체적 측정은 중학교 이상의 학생에게 적합합니다.)

기재

깨끗한 유리
루트 비어
설탕이 있거나없는 바닐라 아이스크림
고체 측정 용 컵 1 개, 액체 측정 용 컵 1 개
줄자 (팁 : 어린 아이들의 경우 마스킹 테이프 그 위에 눈금자가있는 다음 실험을 시작하기 전에 유리나 컵의 측면을 테이프로 붙입니다.)

기본 절차

다음 절차는 줄자로 측정 할 수 있지만 물질의 양을 계산하기 위해 수학을 할 수없는 어린 학생들을위한 것입니다.

측정 컵에 아이스크림 한 컵을 측정합니다. 투명한 유리 잔에 아이스크림 컵을 추가합니다.
측정 컵에 루트 맥주 한 컵을 측정하십시오. 실험이 끝나면 아이스크림에 얼마나 많은 루트 맥주를 추가 할 수 있는지 확인하고 싶을 것입니다.
아이스크림에 루트 비어를 천천히 넣으십시오. 생성 된 거품의 양을 측정하고 싶지만 거품이 유리 상단보다 높게 올라가지 않도록합니다.
거품이 위로 올라가지 않고 가능한 한 많은 루트 맥주를 추가했다면 잔을 측정하십시오.
1. 얼마나 많은 거품이 있습니까? (줄자를 사용하여 측정하십시오.)
2. 얼마나 많은 루트 맥주를 추가 할 수 있습니까? (시작한 컵에서 계량 컵에있는 양을 뺍니다. 이것은 추가 한 양입니다.)

무슨 일이야?

루트 비어의 거품이 이산화탄소 거품이라는 것을 누구나 알고 있습니다. 그러나 거품을 ... 거품처럼 만드는 일이 어떻게되는지 궁금한 적이 있습니까?

과포화 솔루션 : 루트 비어 (및 모든 탄산 음료)는 이산화탄소로 과포화되어 있습니다. 과포화 용액 (이 경우 루트 맥주 액체)이 담을 수있는 것보다 더 많은 용질 (이 경우 이산화탄소)이 있다고 말하는 과학적 방법입니다. 과포화 솔루션은 '불안정'으로 설명됩니다. 이것은 그들이 가능한 한 빨리 용질을 방출하려고한다는 것을 의미하며, 이것이 당신이 가스가 빠져 나가는 쉿하는 소리를 듣고 탄산 음료 한 병을 열 때 거품이 형성되는 것을 보는 이유입니다.
핵 형성 부위 : 아이스크림에 루트 비어를 넣으면 근본적으로 루트 비어에서 나오는 이산화탄소 거품을 제거하는 것입니다. 그러나 거품이 나는 거품이 나오는 유일한 곳은 아닙니다. 아이스크림에도 공기가 들어 있습니다. 아이스크림의 공기 방울은 핵 형성 부위 이산화탄소 거품이 형성되고 자라게합니다.
표면 장력 : 루트 비어 플로트의 거품이 정말 커지는 것을 본 적이 있습니까? 아이스크림의 일부 성분은 소다의 표면 장력을 낮추어 기포가 팽창 할 수있는 반면 다른 성분은 기포를 가두어 거품이있는 음료에 떠있게하기 때문입니다. 단백질이 바다의 거품을 가두는 것과 매우 비슷합니다.

변형

루트 비어 플로트를 만드는 것은 단순한 어린이 놀이가 아닙니다. 음식을 더 재미있게 즐기고 싶다면 비교적 쉬운 것부터 더 어려운 것까지 다양한 변형을 시도해보십시오.

문자 메시지에서이 기호의 의미

절차 전환 : 아이스크림을 넣은 다음 루트 비어를 넣는 대신 루트 비어를 먼저 넣고 아이스크림을 넣습니다. 반응이 전혀 바뀌나요?
성분의 효과 : 실험을 몇 번 더 시도하되 이번에는 설탕이 많은 아이스크림 브랜드를 사용하고 다음에는 설탕이 적은 아이스크림 브랜드를 사용하십시오. 줄자로 측정했을 때 어느 것이 더 많은 거품을 생성합니까? 젤라토 나 우유가없는 셔벗과 같이 공기가 적은 냉동 식품을 사용하면 어떻게됩니까? 더 신뢰할 수있는 결과를 얻으려면 각 실험에 대해 동일한 양의 냉동 처리를 사용하십시오.

부피 측정

생성되는 거품의 부피를 알아내는 가장 쉬운 방법은 측면에 부피가 표시된 과학 비커에서 실험을 수행하는 것입니다. 그러나 특히 수학적 느낌이 있고 과학 비커에 접근 할 수없는 경우 약간의 수학 및 연역적 추론을 사용하여 거품의 양을 알아낼 수있는 방법이 있습니다.

포장을보고 컵에 몇 온스가 담겨 있는지 확인하십시오. 이것은 컵이 완전히 채워 졌을 때의 총 부피입니다.
다음으로 변위 방법을 사용하여 아이스크림 한 컵의 부피를 측정합니다. 변위 방법의 아이디어는 간단합니다. 컵의 양을 10 온스의 물로 채울 수 있다면 아이스크림 한 스쿱을 넣은 후 컵에 물을 얼마나 부을 수 있습니까? 그 대답은 아이스크림의 양입니다.
1. 컵에 담긴 물이 몇 온스인지 이미 알고 있어야합니다. (아이스크림과 반응하지 않으므로 물을 사용하세요.)
2. 컵에 아이스크림 한 스쿱을 넣으십시오. 미리 측정 할 필요는 없습니다.
3. 다른 계량 컵을 사용하여 아이스크림이 완전히 채워질 때까지 컵에 물을 추가합니다. (사용중인 액체 온스 수를 추적하십시오.)
4. 컵에 담을 수있는 총 액체 온스에서 추가 한 액체 온스의 총량을 뺍니다. 예를 들어, 컵에 10 온스를 담을 수 있고 8 온스를 컵에 부을 수 있다면 아이스크림의 부피는 2 온스입니다.

어는점 우울증 아이스크림

어는점 우울증은 복잡하게 들리지만 최소한 대수학을 수강하고 변수를 다루는 데 익숙한 중학생은 계산을 할 수 있어야합니다. 아이스크림을 만드는 데는 약 30 ~ 45 분이 걸립니다.

기본적으로 아이스크림을 얻으려면 크림-우유-설탕 혼합물을 고체 상태로 얼어 붙을만큼 차갑게 만들어야합니다. 많은 조리법에서 아이스크림 혼합물을 얼음에 소금을 넣고 식혀 야합니다. 얼음에 소금을 첨가하면 물이 얼어 붙는 온도가 낮아져 얼음이 더 차가워집니다. 이것은 또한 알려진 어는점 강하 . 아래 비디오는 물의 빙점을 낮출 때 화학적으로 일어나는 일을 설명합니다.

기재

크림 두 부분
한 부분 전유
맛볼 설탕 및 기타 향료
전자 믹서
작은 금속 그릇 1 개
큰 금속 그릇 1 개 (작은 그릇은 안쪽에 편안하게 맞아야 함)
부서진 얼음
계량컵과 숟가락
온도계 과학 실험 실용으로 설계
식용 소금과 같은 다양한 크기의 과립의 다양한 소금 암염
염화칼슘, 염화 마그네슘, 염화나트륨 및 / 또는 염화칼륨 (철물점에서 얼음 용해로 구입 가능)
스톱워치 또는 타이머

순서

작은 금속 그릇에 크림, 우유, 설탕 및 향료를 섞습니다.
작은 그릇을 큰 그릇 안에 넣고 큰 그릇에 얼음을 넣으십시오. 작은 그릇은 얼음으로 둘러싸 야합니다.
얼음이 담긴 큰 그릇에 소금 한 컵에 반 컵을 조심스럽게 붓습니다. 정확한 양은 그릇의 크기에 따라 다르지만 적어도 얼음의 윗부분을 소금으로 덮고 싶다는 생각입니다.
초기 온도를 기록하십시오.
타이머를 시작하십시오.
전기 믹서를 사용하여 아이스크림 재료를 저어줍니다. 과도하게 치지 않도록주의하십시오. 그렇지 않으면 아이스크림이 형성되기 전에 휘핑 크림이 생길 것입니다.
1 분 간격으로 온도를 측정하십시오.
소프트 아이스크림의 일관성이있는 아이스크림이 있으면 그만두십시오.
암염으로 실험을 반복하십시오. 시간이 있으면 겨울 동안 진입로에서 사용되는 소금의 종류로 실험을 반복 할 수 있습니다. 그러나 안전상의 이유로 얼음을 사용하여 만든 아이스크림을 먹지 마십시오.

고려해야 할 질문

어떤 종류의 소금이 아이스크림을 가장 빨리 산출 했습니까?
소금 알갱이의 크기와 아이스크림이 고형화되는 속도 사이에 관계가 있습니까?
추가하는 소금의 양이 아이스크림을 만드는 속도 나 온도가 얼마나 낮아 지는지에 영향을 미칩니 까?
완벽한 아이스크림을 만들려면 얼음이 얼마나 차가워 야합니까?

어는점 우울증 계산

어는점 강하 공식은 다음과 같습니다.

물 (용매)의 어는점을 0˚C에서 -20˚C로 낮추기 위해 필요한 소금 (용질)의 양을 계산합니다.

250g의 얼음에 대해 -20˚C의 빙점 강하를 만들기 위해 필요한 소금의 양을 계산하십시오.

NaCl 대신 다른 양의 얼음이나 다른 유형의 소금을 사용하여 동일한 계산을 수행하려는 경우 다음 리소스를 사용하여 올바른 숫자를 찾을 수 있습니다.

로 시작하는 남자 이름

반트 호프 계수 -이 비디오는 화합물에 대한 Van't Hoff 요소를 찾는 과정을 안내합니다.
분자 무게 -동영상이있는이 페이지에서는 화합물의 분자량을 찾는 방법을 설명합니다.

수제 드라이 아이스와 아이스크림

아이스크림을 만들려면 크림과 설탕 믹스를 단단한 것으로 바꾸려면 정말 차가운 곳에 넣어야합니다. 대부분의 요리법에는 소금과 얼음이 필요하지만 진정으로 모험을 즐기는 사람은 직접 만든 드라이 아이스로 아이스크림을 만들어 볼 수 있습니다. 드라이 아이스 실제로 냉동 이산화탄소입니다. 소금과 얼음 조합은 약 -20 ° C에 도달 할 수 있지만 드라이 아이스는 약 -78.5 ° C입니다. 더 낮은 온도는 아이스크림을 훨씬 더 빨리 만드는 데 도움이됩니다!

드라이 아이스로 작업하기 때문에이 실험은 고등학생을위한 것입니다. 또는 성인이 어린 학생들을 위해 시연을 할 수 있습니다. 시간은 다를 수 있지만이 실험을 수행하는 데 약 20 ~ 30 분이 걸립니다.

기재

이산화탄소 소화기
천 자루 (베개 케이스, 양말 또는 이와 유사한 것을 사용할 수 있음)
덕트 테이프 또는 강력한 전기 테이프
큰 금속 그릇
전기 믹서를 수용 할 수 있고 더 큰 금속 그릇 안에 들어갈 수있는 작은 금속 그릇 또는 금속 캔
믹서
크림 두 부분
우유 한 부분
맛볼 설탕 또는 기타 향료
안전 고글 및 작업 장갑

순서

작은 금속 그릇에 크림, 우유, 설탕 및 향료를 섞습니다.
소화기 노즐 위에 천 자루를 테이프로 붙입니다. 이 시점에서 작업용 장갑과 고글을 착용하기 시작합니다.
자루에 모든 이산화탄소를 방출하십시오. 이것은 실제로 드라이 아이스입니다!
큰 그릇에 드라이 아이스를 넣고 작은 그릇을 드라이 아이스 안에 넣고 소프트 아이스크림 단계에 도달 할 때까지 아이스크림을 섞습니다.

중요한 안전주의 사항

드라이 아이스가 아이스크림에 들어 가지 않도록하십시오. 그렇다면 드라이 아이스 실험을 할 수 있지만 아이스크림을 먹지 마십시오. 또한 맨손으로 드라이 아이스를 만지지 마세요. 항상 장갑을 사용하거나 집게를 사용할 수도 있습니다.

아이스크림 재미

아이스크림은 완벽 해화학 실험일어나기를 기다리고 있습니다. 아이스크림을 만들고 싶든, 다른 것에 추가하든, 완벽한 레시피와 첨가물을 테스트하기 위해 일하든간에 기회는 거의 끝이 없습니다. 일지를 보관하고 화학 물질이 실험에 들어간 경우 아이스크림을 먹지 않도록하십시오.