研究動機  研究目的  研究設備  研究過程  討論  結論  檢討  心得感想 

---

看看晶瑩剔透的我-鹽的降溫作用!

 

作品名稱:看看晶瑩剔透的我-鹽的降溫作用!

一、研究動機:

上學期我與一些同學參加科學園遊會時,發現有一個攤位利用冰塊加鹽做成冰棒,我與同學感到非常的好奇,為什麼不用冰箱只需要冰塊加鹽巴就能做成冰棒?

二、研究目的:

(一)、探討適溫25℃的水和不同量的鹽,在溫度上的改變。

(二)、探討不同溫度的水和不同量的鹽,在溫度上的改變。

(三)、探討結成冰的不同溶液在和鹽的關係。

(四)、探討將鹽放在冰塊不同位置,其變化情形。

(五)、探討鹽和冰接觸面積不同時,其變化情形。

(六)、了解鹽對燃燒後的木炭產生的作用。

三、研究過程方法:

(一)25℃的水和51015202530克的鹽混合其溫度的變化情形。

(二)冰、5℃、25℃、50℃、75℃、95℃的水和25克的鹽混合其溫度的變化情形。

(三)冰和25克的鹽混合其溫度的變化情形。

(四)冰和25克的精鹽、低鈉鹽、粗鹽混合其溫度的變化情形。

(五)冰加鹽混合(搖搖冰)與冰不加鹽,何者較易使飲料結冰。

(六)75cc的不同溶液的冰和25g的鹽混合,其溫度的變化情形。

(七)將鹽放在一個冰塊的不同位置,觀察其變化情形。

(八)75cc不同大小的冰和25g的鹽混合,其溫度的變化情形。

(九)燃燒後的木炭加鹽、不加鹽、灑水觀察其溫度變化的情形。

四、研究結果:

(一)在冰、水加鹽的實驗中,仍發現水和鹽的比例以3:1的比例效果最好。

(二)冰、水在不加鹽的狀況,溫度都不會改變。

(三)冰鹽3:1的標準比例調配精確,溫度甚至可達零下20度以下。

(四)冰塊加鹽混合後,經過搖晃的溫度比靜置時,冰塊融化更快,溫度也下降較多。

(五)因不同溶液的凝固點不同,加了鹽之後,溫度下降的幅度也不同;等量鹽水和水在相同的溫度下,水很快就會結成冰,而鹽水則一直無法結成冰。

(六)鹽放在冰塊的不同位置,在相同時間所產生的變化也不一樣。

(七)體積愈小的冰塊與鹽接觸的面積較大,融化快、溫度下降也快。

(八)在木炭的實驗中,我們證實鹽的確是會降溫的。

五、參考資料:

(一)小牛頓科學百科(4)-      牛頓出版  P、152

(二)http://www.tsicorp.com.tw/(台鹽實業股份有限公司)

(三)搖搖冰(××國小提供)

(四)丁生上課實驗報告

(五)第三十八屆科展優勝作品專輯

(六)21世紀兒童百科          牛頓出版   P、252∼253

(七)中國兒童大百科全書       嘉義明山書局   P、199∼200


 

一、研究動機

上學期我與一些同學參加科學園遊會時,發現有一個攤位利用冰塊加鹽做成冰棒,我與同學感到非常的好奇,為什麼不用冰箱只需要冰塊加鹽巴就能做成冰棒?

我與同學找相關資料與討論時,老師剛好見到,於是並與我們一起來探討這個問題,並要我們著手做實驗以尋求答案。

 

二、研究目的

(一)、探討適溫25的水和不同量的鹽,在溫度上的改變。

(二)、探討不同溫度的水和不同量的鹽,在溫度上的改變。

(三)、探討結成冰的不同溶液在和鹽的關係。

(四)、探討將鹽放在冰塊不同位置,其變化情形。

(五)、探討鹽和冰接觸面積不同時,其變化情形。

(六)了解鹽對燃燒後的木炭產生的作用。

 

三、研究設備器材

水、精鹽、粗鹽、低鈉鹽、燒杯、量筒、溫度計、酒精燈、、石綿心網、天平或電子秤、碼錶、冰塊、冰箱、綠茶、可樂、黑松沙士、雪碧、果菜汁、辣椒水、糖水、食用醋、檸檬汁、醬油、牛奶、咖啡、紅茶、蘇打、鹽水、柳橙汁。烏龍茶(自泡天仁茶包)

 

四、研究過程及結果

前提:由我們所找到的資料得知當冰與鹽的比例為3:1時的降溫效果最好,所以這次關於水及冰的實驗都比照冰鹽的比例來做,並觀察其結果,是否如找到的資料一般。

研究(一):探討適溫25的水和不同量的鹽,在溫度上的改變。

實驗1:25℃的水和51015202530克的鹽混合其溫度的變化情形。

  驟:(1)51015202530克的鹽、75㏄的水。

    (2)利用酒精燈將水加溫至25℃。

       (3)一個燒杯加鹽,另一個燒杯不加鹽,用碼錶測量時間與觀察溫度上變化。

結 果:

變因

   鹽量

溫度()

時間

    

     

5

10

15

20

25

30

 

30

24.5

24.1

24

23.8

23.5

24. 5

25

60

24.1

23.8

23.8

23.5

23

24.1

25


90

23.9

23.5

23

23.2

22.6

23.8

25

我們的發現:(1)不加鹽的水在我們觀察九十秒的期間內都保持在25℃。

(2)加鹽的水在306090秒時,加25克的鹽所降的溫度比其他組快。

(3)以上實驗結果與我們的假設符合。

研究(二):探討不同溫度的水和25克鹽,在溫度上的改變。

實驗1:冰、5℃、25℃、50℃、75℃、95℃的水和25克的鹽混合其溫度的變化情形。

  驟:(1)25克的鹽、75㏄的水。

    (2)利用酒精燈或冰塊將水調至上述的溫度。

       (3)一個燒杯加鹽,另一個燒杯不加鹽,用碼錶測量時間與溫度上的改變。

  果:

變因

溫度()

時間

    

     

5

25

50

75

95

5

25

50

75

95

30

-3

4.8

23.5

48

70.5

87

0

5.1

25

49.7

72

89

60

-10

4.9

23

47

70

86.5

0

5.3

25

48.9

71

84.5

90

-10

5.1

22.6

46.9

68.9

81

0

5.7

25

48

69

84

我們的發現:(1)因為當天氣溫是21度,所以,在5℃時加了鹽之後先是下降後回升;不加鹽時5℃的水則受氣溫影響稍微上升。

(2)由以上數據,可看出加鹽後溫度下降速度較不加鹽還要快許多,而50℃、75℃、95℃不加鹽水溫的下降是受氣溫影響

(3)鹽對冰的降溫效果比鹽對其他溫度有更顯著的效果,並針對此發現我們繼續做更長時間的觀察。

實驗2:冰25克的鹽混合其溫度的變化情形。

  驟:(1)25的鹽、75克冰。

    (2)將冰放在燒杯中並放入25克鹽,用碼錶測量時間與溫度上的改變。

  果:

時間

 

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

0

-3

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


我們的發現:(1)加鹽的冰:

ㄅ、鹽對冰有顯著的降溫效果,尤其三十秒後溫度更是急劇下降,一分鐘後更降至零下10度以下,而且溫度也持續下降中。

ㄆ、在四、五分鐘後,雖然溫度有稍微回升,但仍維持在零下十度以下。

(2)不加鹽的冰溫度一直維持在0℃。

實驗3:冰和25克的精鹽、低鈉鹽、粗鹽混合其溫度的變化情形。

步 驟:(1)25的精鹽、粗鹽、低鈉鹽、75克冰。

    (2)將冰放在燒杯中各放入25克精鹽、粗鹽、低鈉鹽,用碼錶測量時間與溫度上的改變。

結 果:(低鈉鹽:氯化鉀、氯化鈉、乳酸鈣、碘酸鉀、檸檬酸鈉、磷酸三鈣、反丁烯二酸、甘草酸一銨,含量:Na 19.18%K 24.62%Ca 0.347%Cl 51.49%

75g的冰和25g的粗鹽及低鈉鹽測量溫度變化的情形

時間

 

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加精鹽

0

-3

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

加粗鹽

0

-2

-7

-8

-9

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

加低鈉鹽

0

-2

-6

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


我們的發現:(1)精鹽在1.5分鐘時,下降至-10↓;粗鹽在2.5分鐘時,下降至-10;而低鈉鹽2分鐘時,溫度就下降-10℃↓,所以,下降速度快慢:精鹽>低鈉鹽>粗鹽

(2)測完時間後,經過一番搖晃,發現溫度還可以再下降。

實驗4:冰加鹽混合(搖搖冰)與冰不加鹽,何者較易使飲料結冰。

步 驟:(1)衛生冰塊600g兩包與200 g的鹽。

(2)水、可樂、乳酸飲料、紅茶、果菜汁、雪碧、蘋果西打等飲料,各取30㏄的量,用夾鏈袋各裝成2小包。

(3)一個保麗龍盒中把衛生冰塊和鹽倒入,另一個只放入衛生冰塊,再把裝好的各種飲料分別放進保麗龍中,加上蓋子後,一直搖動保麗龍盒。

結 果:(1)加鹽的保麗龍盒:

ㄅ、經過15~20分鐘,打開盒蓋,盒子裡的冰塊已溶化的差不多了,但是我們放入的飲料也結成冰。

ㄆ、在這幾種不同的冰中,只有裝水的那一包已經結成很硬的冰,其他的飲料如:可樂、乳酸飲料、果菜汁等也是結成冰,只不過它們不像水那樣堅硬,而像是綿綿冰一樣。

ㄇ、此時,以溫度計測量保麗龍中的冰水,其溫度為-6℃,這也難怪會使飲料結成冰。

(2)不加鹽的保麗龍盒:

ㄅ、經過15~20分鐘後,打開盒蓋,盒子裡的冰塊沒什麼溶化,而且裡面的飲料也沒結成冰,只是成了冰的飲料而已。

ㄆ、同樣把溫度計放進保麗龍盒中測溫度,其溫度為0℃,所以無法結冰。

研究(三):探討不同的溶液的冰和25克鹽的關係。

實驗1:75cc的不同溶液的冰和25g的鹽混合,其溫度的變化情形。

步 驟:(1)將下列溶液量75cc二份,並結成冰。

烏龍茶(自泡天仁茶包)

統一柳橙多(成分:柳橙原汁、檸檬酸、維生素C、水、砂糖)

檸檬汁(自榨的檸檬汁10cc65cc的蒸餾水混合)

可口可樂(成分:碳酸水、果糖、焦糖、磷酸、香料)

雪碧(成分:碳酸水、果糖、檸檬酸、柑桔香料)

黑松沙士

(成分:4.5%工研糯米醋)

咖啡(成分:20克咖啡與200㏄的水)

牛奶(成分:即溶奶粉20克與200㏄的水)、

綠茶(成分:天仁茶包與200㏄的水)、

紅茶(成分:立頓茶包與200㏄的水)、

紅牌冬瓜露(成分:冬瓜濃縮汁、水、砂糖)

波蜜果菜汁(鳳梨汁、紅羅蔔汁、柳橙汁、蘋果汁、菠菜汁、羥甲基纖維素鈉)

糖水(成分:細砂糖20克、200㏄水)

蘇打水10克小蘇打與65cc的水混合)、

辣椒水2根辣椒與200cc的水煮沸)、

鹽水(成分:25克鹽、75㏄水)、

(2)將結成冰的溶液各放在兩個燒杯裡。

(3)一杯加鹽、一杯不加鹽,並用溫度計觀察其溫度變化情形。

結 果:                  室溫:20.5℃ 

茶類

實驗項目:烏龍茶

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

2

-4

-5.2

-6.3

-7

-7.9

-8

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

2

1

2

2

1.8

2

1.8

1.9

2

1.9

1.8

2

2

實驗項目:冬瓜露

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

2

-0.6

-9.8

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-9.8

不加鹽

2

1

1.1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

實驗項目:綠茶

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

2

-3

-6.5

-8

-9

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

2

2

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

1

1

1

1

1

1

實驗項目:紅茶

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

2

-6

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

 

 

 

實驗項目:咖啡

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

1

-3

-8.5

-9

-9.5

-9.5

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

果汁類

實驗項目:統一柳橙多

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

0

-7.5

-9.8

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-9.8

不加鹽

0

1

1.1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

-0.9

實驗項目:檸檬汁

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

3

-5

-9.8

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

3

3

3

3

3

3

3.1

3

3

3

3.2

3

3

實驗項目:波蜜果菜汁

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-1

-5

-6

-6

-6.5

-6.5

-7

-7.2

-7

-7.1

-8

-8

-8.2

不加鹽

-1

-0.5

-0.5

-0.4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

碳酸飲料類

實驗項目:可樂

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-1

-8

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

-1

-1.2

-1.1

-1.3

-1.3

-1.2

-1.2

-1

-1

-1

-1

-1

-1

 

 

 

實驗項目:雪碧

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-3

-8.7

-7

-6.9

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

-3

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2

-2.1

-2.1

-2.1

-2.1

實驗項目:黑松沙士

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-4

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

-4

-4

-4

-4

-4

-3.8

-3.5

-3.5

-3.5

-3.4

-3.3

-3.1

-3.1

實驗項目:蘇打

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

1

-2

-5

-7

-9

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

1

1

2

2

2

2

2

1

1

1

1

1

1

調味類

實驗項目:醋

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-4

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

-4

-4

-4

-4

-4

-4

-4.2

-4.2

-4.2

-4.2

-4.2

-4.2

-4.2

實驗項目:辣椒水

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

2

-4

-6

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1.2

2

2

2

 

 

 

 

實驗項目:糖水

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

-1

-5.5

-8

-9

-9

-9

-9

-9

-9

-9

-9

-9

-9

不加鹽

-1

-1

-1.2

-1.2

-1.2

-1.2

-1.2

-1.2

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

-1.5

我們的發現:(1)不加鹽的溶液,溫度不易下降,且較易受室溫影響回升其溫度。

(2)結成冰塊的溶液不管是水或飲料加鹽都有下降溫度的作用。

(3)鹽水均均勻混合,觀察一小時都沒有結成冰;沒有加鹽的水一下子就結成冰。

推   想:不同溶液可能因成分不同,需凝結成冰的時間也會有所不同,像醋、沙士結冰時間較長,醬油則無法結成冰,每一種溶液的凝固點是有所差異的。

研究(四):探討將鹽放在冰塊不同位置其變化的情形。

實驗1:將鹽放在一個冰塊的不同位置,觀察其變化情形。

步 驟:(1)所取冰塊的體積是一樣的。     

(2)放在冰上的鹽是一樣多。

結 果:

位置

 變化情形

時間

鹽放在冰塊的底部

鹽放在冰的上層

冰塊不加鹽

一開始

冰塊底部融化好快唷!

因為把鹽均勻的灑在冰上時,仍會有一些鹽會順著冰往下滑,不久就看到在冰塊的旁邊一條條的霜。

冰塊融化的速度較慢。

五分鐘後

先從底部融化了,但是底部的形狀仍維持原來的樣子。

使冰塊的形狀成為不規則狀,而且鹽份量多一點的地方會凹陷的較快,有點像是被腐蝕過一般。

冰塊溶成水的量並沒增加很多。

三十分鐘後

冰塊融化的速度並不會很快。

冰塊融化的速度比其他兩者快,這時我們看到的鹽已結成為冰狀。

隨著時間的經過,冰塊也是會融化,但仍是維持原來的速度在融化。

一小時後

冰塊只剩下約原來冰塊體積的五分之一。

冰塊幾乎已經看不見,因為它已經變成一攤水了。

僅融化一小部份,冰塊上方的形狀略成圓形,其體積也不會融化太多。

我們的發現:(1)鹽在冰塊不同位置會影響其融化速度,不加鹽的冰塊融化速度很慢。

(2)鹽放在冰上,比鹽放在冰下的融化速度較快。

推   想:鹽放在冰上因鹽會吸熱,使冰塊融化,鹽形成鹽冰;鹽放在下層,鹽和冰融成的水溫度較冰的溫度低,所以,融化並不很快。

實驗2:兩個冰塊疊在一起

步 驟:(1)取兩個體積一樣的冰塊,上下疊在一起。

(2)放在冰上的鹽是一樣多。

甲組:鹽均勻灑在下面的冰上,再將另一塊冰疊在上面。

乙組:鹽均勻的灑在一塊冰上,再蓋在另一塊冰上,疊起來。

丙組:兩個冰塊疊在一起,中間不放鹽。

 

 

 

結 果:

位置

  變化情形

時間

甲組

乙組

丙組

一開始

兩個冰塊很快的黏起來了!

兩個冰塊也是很快的連接起來

溶化的速度慢,而且兩個冰塊之間無法相連結。

五分鐘後

因為我們把鹽灑在下面的那塊冰上,所以可以觀察到下面的冰一直往下凹陷下去,而上面的那塊冰維持原來的樣子,沒什麼明顯的改變。

仍是位在下面的冰塊往下凹陷,因為是將灑上鹽的冰蓋在另一塊冰上,所以會有少許的鹽往下滑,這時我們看到在冰的底部產生的水量比前者多。

兩個冰塊溶化的形狀相似,而且溶化的速度並不快。

三十分鐘後

加鹽的冰因往下凹陷,使得兩個冰塊接觸的面積變小,好像是僅剩冰柱般相接合,若不小心碰到,應聲倒下,一分為二。

下面的冰塊仍繼續凹陷,只是凹陷的幅度不似前者,而原來灑鹽的冰,它的形狀有些改變。

冰塊溶化的情形,仍維持同樣的速度,依舊是慢慢的溶化。

一小時後

放在下方的冰塊所剩下的體積較小,而另一塊則剩下較大的體積,但是都比不加鹽的那一組所剩下的體積來的小。

放在下方的冰塊所剩下的體積較小,而上層灑鹽的冰塊比前項實驗上層冰塊體積來的小。

由於冰塊沒有連接在一起,所以很容易滑下,我們觀察冰塊溶化,隨著時間的經過,兩個冰塊所剩下的體積仍沒有減少很多。

我們的發現:(1)鹽放在兩塊冰中間都會使冰結合在一起,但是甲組、乙組放鹽的方式不同使得最後的結果也會不同。

(2)一小時後沒有加鹽的冰,所剩下的體積還是很大的;乙組所剩下的體積比甲組還要多一些。

推   想:鹽放在兩塊冰中間都會使冰結合是因為壓力的關係。

研究(五):探討鹽和冰接觸面積不同時其變化情形。

實 驗:75cc不同大小的冰和25g的鹽混合,其溫度的變化情形。

步 驟:(1)量75cc的水六份放在夾鏈袋結凍

(2)把兩份拿出來不做任何處理稱之為大冰塊;把兩份的冰用鐵鎚敲成直徑約4~6公分大小的冰稱之為中碎冰;把兩份的冰拿出來用果汁機打成像思樂冰大小的碎冰稱之小碎冰。

(3)把它們各放在燒杯裡面,一杯加鹽、一杯不加鹽,用溫度計量其溫度變化,並觀察冰塊變化情形。

結 果:

實驗項目:大冰塊            室溫:20.5

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

0

-5

-8

-9

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

1

1

0.7

0.7

0.5

0.9

1

2

3

2.8

2.1

2

1.8

變化情形:(1) 在溫度:

ㄅ、加鹽的大冰塊溫度變化很大,一分三十秒就會降到零下十度。

不加鹽的大冰塊溫度變化差異不大,大都維持在一定的溫度。

(2)在外觀:

ㄅ、加鹽的大冰塊上,我們發現鹽會侵蝕冰塊的表面,讓原本光滑的冰形成凹凸不平、變得較粗糙,若鹽巴較多處,甚至會結成塊狀附著在冰上,且融化速度較快,部分融化在水中的鹽會結成如綿綿冰似的塊狀物。

不加鹽的大冰塊上,我們發現冰會漸漸地融化了,但融化速度比加鹽的大冰塊慢。

實驗項目:中碎冰           室溫:20.5

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

0.5

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

1.2

1.1

1

0.9

0.6

0.2

0.4

0.3

1

1.2

1.9

1.8

1.6

變化情形:(1)在溫度:

ㄅ、加鹽的中碎冰花了一分鐘就降到零下十度以下,且下降的速度很快。

ㄆ、不加鹽的中碎冰則在0.21.4升降。

(2)在外觀:

ㄅ、加鹽的中碎冰,我們發現鹽和水較易混合在一起,附著在冰上的鹽與中碎冰融化的水將碎冰與碎冰之間的距離縮小,形成一片薄冰塊,杯子外面也會結成如霜狀的薄冰。

ㄆ、不加鹽的中碎冰表面較加鹽的中碎冰硬較、光滑。

實驗項目:小碎冰            室溫:20.5

時間

 溫度

 ℃)

變因

原先

溫度

30

1

1

30

2

2

30

3

3

30

4

4

30

5

5

30

6

加鹽

1

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

-10

不加鹽

2

1

1.5

2

2

2.5

2

2

1.5

1

2.1

2

1.9

變化情形:(1)在溫度:

ㄅ、加鹽的小碎冰在六十秒溫度即下降在零下十度以下。

ㄆ、不加鹽的小碎冰溫度變化不大,維持在2.51之間。

(2)在外觀:

ㄅ、加鹽的小碎冰因鹽與冰混合而使碎冰結成硬硬的一層薄冰,杯子外面也會結成如霜狀的薄冰。。

ㄆ、不加鹽的小碎冰會漸漸地變軟、融成水。

我們的發現:(1)面積大小不同、沒有加鹽巴的冰塊則溫度變化不大。

(2)面積越小的冰塊加鹽巴越易使溫度下降至零下十度以下。

(3)面積越小的冰塊越易與鹽混合而使冰塊表面有變化。

(4)不加鹽的冰塊表面積越小越易融化成水。

研究(六):了解鹽對燃燒後的木炭產生的作用。  

實驗1:燃燒後的木炭加鹽、不加鹽、灑水觀察其溫度變化的情形。

步 驟:(1)將木炭敲成小塊點火燃燒,一段時間之後,等木炭快燒成餘燼,呈現灰白色。

(2)將木炭分成三堆,一堆加鹽、一堆不加鹽、一堆灑水,觀察其溫度的變化。

結 果:

變因

結果

加鹽

不加鹽

灑水

 

 

 

 

 

 

1.    在快燒成灰燼的木炭上灑上鹽,一開始灑的鹽份量並不多,所以我們看到溫度計也是一直往上升,甚至衝過200℃。

.接著,我們將鹽一層層均勻的灑在木炭上,同時觀察溫度的變化。隨著鹽的份量增加,溫度計上的刻度也一直下降;甚至我們也觀察到,將鹽的量加到某一程度時,溫度一開始上升很快,但超過100℃之後,則是慢慢上升,到某一個刻度時便停止不動。

不一會兒的時間,溫度計裡的紅色酒精柱一直攀升,甚至可以用「狂飆」來形容,雖然木炭已是燃燒後的餘燼,但事實上,它的溫度還是很高。

因為水火本來就不相容,當我們在木炭的餘燼上灑上一點水時,會聽到「ㄑ一、ㄑ一」的聲音,同時,也看到溫度計上的刻度迅速往下降;當然水的份量一直增加,溫度下降的更低,甚至將餘燼完全熄滅。

我們的發現:(1)鹽對加熱過後的木炭仍有降溫作用的。

推   想:廟會活動時,我們有時候會看到幾個人抬著神轎,往紅紅的木炭堆中衝,即所謂的「過火」儀式,事後這些人也都是安然無恙。應該是當木炭燃燒到某一程度時,有人在木炭上灑鹽,降低炭火的溫度,讓那些抬神轎過火的人不會灼傷腳底。

五、討論

(一)不同溶液可能因成分不同,需凝結成冰的時間也會有所不同,像醋、沙士結冰時間較長,醬油則無法結成冰,每一種溶液的凝固點是有所差異的。

(二)鹽放在冰上因鹽會吸熱,使冰塊融化,使溫度降低,鹽形成鹽冰。

(三)鹽溶解在5℃∼95℃的水時,所表現的降溫效果並不是很顯著;鹽和冰產生作用時,溫度卻是大幅下降。

(四)鹽放在兩塊冰中間都會使冰結合,是因為壓力的關係,猶如冰塊上用鐵絲兩端施以重力,冰塊會一分為二不久又會結合起來。

(五)廟會活動時,我們有時候會看到幾個人抬著神轎,往紅紅的木炭堆中衝,即所謂的「過火」儀式,事後這些人也都是安然無恙。應該是當木炭燃燒到某一程度時,有人在木炭上灑鹽,降低炭火的溫度,讓那些抬神轎過火的人不會灼傷腳底。

六、結論:

(一)在一般適溫25℃時,因為鹽的吸熱作用,加上鹽會使水溫下降,在我們所做研究一的實驗中,發現水和鹽的比例仍以3:1的比例效果最好。

(二)適溫下的水不加鹽,在觀察的時間內,溫度不會改變,而在冰的實驗中,不加鹽的那組在觀察的時間內,溫度也不會改變。

(三)在冰上加鹽,冰和鹽間的反應,因鹽的吸熱作用,使得冰的融化速度加快,且度下降至零度以下,如果冰鹽3:1的標準比例調配精確,溫度甚至可達零下20度以下。

(四)冰塊加鹽混合後,經過搖晃的溫度比靜置時,冰塊融化更快,溫度也下降較多。

(五)在不同溶液的實驗中,因不同溶液的凝固點不同,所以加了鹽之後,溫度下降的幅度也不同;等量鹽水和水在相同的溫度下,水很快就會結成冰,而鹽水則一直無法結成冰。

(六)鹽放在冰塊的不同位置,在相同時間所產生的變化也不一樣。

(七)冰塊體積大小不同與鹽充分混合後,體積愈小的冰塊與鹽接觸的面積較大,所以融化愈快,溫度下降時間也愈快;反之亦然。

(八)在木炭的實驗中,發現到鹽也可以使高溫中的木炭餘燼降溫,我們證實鹽的確是會降溫的。

七、檢討

(一)在5℃∼95℃的水溫控制方面並不是很容易,花了許多時間在這邊,但也培養我們耐心與毅力,彼此感情增進不少。

(二)雖然這次實驗有意想不到的結果,但因我們設備有限,無法取得更精密的儀器來測量,所以希望以後能增添更好的設備,再有更多、更深入的發現。

八、參考資料

(一)小牛頓科學百科(4)-      牛頓出版  P、152

(二)http://www.tsicorp.com.tw/(台鹽實業股份有限公司)

(三)搖搖冰(××國小提供)

(四)丁生上課實驗報告

(五)第三十八屆科展優勝作品專輯

(六)21世紀兒童百科          牛頓出版   P、252∼253

(七)中國兒童大百科全書       嘉義明山書局   P、199∼200


附錄一:心得感想

                                                     甲生  

    有一天,老師告訴我和其他三位同學要一起做科展,那時我心中有點害怕,因為我們從來都沒有做科展的經驗,怕會搞砸了。但是當我知道題目是之前我們曾經討論過鹽的降溫作用時,心情輕鬆不少。一開始,以為做科展是件容易的事,只是做做實驗而已,沒想到事前的準備也是非常重要,而且,做完實驗還要觀察、探討實驗中所發現的結果,並且做出結論,如此,才算完成一項實驗。

    透過我們所做的每個實驗,如:鹽在水中是否也能降溫?鹽加在不同種類的冰中,溫度是否也會降低?其溫度變化的情形如何?˙˙˙˙˙˙等,做完所有實驗後也解開了心裡的疑惑。

    參加這次的科展,給了我很深的感受:1.在日常生活中,只要隨時隨地注意身旁的事物,都是做實驗時的好題材。2.對於我們感到疑惑的事、物,如果能像科學家一樣找資料、做實驗,一定會有答案的。

 

                                                    乙生

    我很喜歡做實驗,因為做實驗可以發現許多現象,很有趣,也很有意義。當我知道要和其他三位同學一起做實驗,而且是要參加科展時,我好高興喔!

    在這次許多實驗項目中,我最喜歡的是---搖搖冰」的實驗。我們利用鹽的降溫作用,使冰的溫度下降,再以不同飲料做成不同種類的冰。在搖冰的過程很好玩,當我看到利用冰加鹽使飲料結成冰,再把結成的冰放入口中,這時吃到的冰和平常買來吃的冰,感覺不一樣,真是太有趣了。

    在實驗中,有時會遇到奇奇怪怪的問題,幸好有兩位老師和我們一起解決問題,並尋求疑點的答案,我要謝謝她們的指導。做科展很有趣,而且可以獲得許多知識,如果下次還有這種機會,我一定會爭取參加的。

                                                    丙生

當我知道要和同學合作科展時,心情很高興,一方面也很緊張,但經老師指導做科展應有的態度和技巧後,我深深的體會到,只要專心、細心、耐心和恆心,並用心的去發現問題,且查看實驗時的變化與結果,我覺得很有趣,於是就不再害怕了。

從這次的實驗,我學習到鹽除了在日常生活中有許多的妙用之外,也增加了一些有關於鹽的其他知識,如:鹽能降低水溫、同重量的鹽水和水在相同溫度下,水容易結成冰,而且體積加大;而鹽水不易結成冰。可見水加上其他物質後,結冰速度會變慢。還有在這次實驗中,我覺得最麻煩的是控制溫度,因為只要沒溫度控制好,所得到的結果便差很多了。

參加這次科展對我來說真是受益良多,不但得到許多知識,還學到整理、歸納資料的方法,並引發我想再做其他實驗的興趣。

 

 

                                               丁生

一開始,我知道要和同學一起做科展,我就非常期待。當我知道科展的題目是我們曾經討論過有關鹽的實驗時,更是讓我迫不及待,常常期待做實驗那天的到來。

小小顆的鹽是那麼的不起眼,但在日常生活中是不可或缺的,沒有了它,食物淡而無味,它除了調味之外,更有其他的妙用,尤其它還有降溫的作用,想不到吧!

每次做完實驗回家後,我總會自己重新做一次,並更仔細觀察,看能不能發現更多在學校實驗時沒被發現的現象。從這次的實驗過程裡,我體會到若大家同心協力,很快就可以把該做的實驗完成,但是只要有人貪玩,我們實驗的進度就會落後,而且做出的結果也不理想。   

總之,從這次的實驗中,我收穫很多,不僅得更多的知識,和同學之間的感情也增加不少。

附錄二:參考資料

急凍棒

一、旨趣:夏天到了,又是吃冰的好季節,相不相信沒有冰箱你也可以做出兵棒呢?讓我們自己動手做一做衛生可口的冰棒吧!

二、材料:碎冰塊、粗鹽、夾鏈袋、冰桶、冬瓜茶。

三、活動過程:

1、先將冬瓜茶裝入夾鏈袋。

2、準備冰桶,放入碎冰塊,再把粗鹽倒入冰塊中,稍微攪拌一下。

3、將冬瓜茶包埋入冰桶中。

4、等待五到十分鐘,後即可見到可口衛生的冬瓜急凍棒。

四、啟示

1、降溫:用冰塊冰飲料時,在冰上灑少量的鹽,會使飲料更冰冷,因為鹽在冰上溶解成鹽水時,會吸收空氣中的熱量,使周圍空氣更冷。

2、重量組合,鹽:冰=1:3時的實驗效果最好。

3、動手做做看:小朋友回家可以試試自己喜歡的飲料(可樂綠茶果汁),是不是也可以用這種方法結成冰棒呢?

 

 

來源:十全國小科學園遊會


上課的3:1實驗報告

目的:看看鹽是否能降溫?

材料:25克的鹽筷子75克和100克的冰水。

做法:125克的鹽用筷子溶解在75克的冰水裡。

100克的鹽水(冰)和100克的冰水放在冰凍庫裡。

十分鐘觀察一次,看結冰了沒。

結果:

種類

時間

有鹽的水

沒鹽的水

綜合

10

沒有變化

沒有變化

都沒有變化

20

沒有變化

沒有變化

都沒有變化

30

沒有變化

水面有結冰

沒鹽的水有結冰

結論:因為鹽可降溫,所以不易結冰。

 

來源:丁生的實驗報告

 


台鹽實業股份有限公司

 有人以『生命中的鹽』來形容鹽對人的重要性。的確鹽看起來不起眼,但它卻使食品的風味變幻無窮。因此,自古以來,鹽是人類生活中的珍寶,更是開門七件事不可或缺的一項。據估計,美國與加拿大,每年至少有  5% 的鹽是用在食物上。此外,大量的鹽,被用在冬天以防止路面結冰,而化學工業總是與鹽息息相關,可以說,沒有鹽就沒有化學工業的存在。

 鹽的用途大約超過 14000 種,而我們的老祖母,可能熟知其中幾種用法來處理家務,尤其是在某些清潔劑或化學產品尚未上市以前,這些利用鹽來處理的方法,已經流傳數代,行之有年,而成為處理家事的秘訣。

 如果,妳不信鹽的神奇或開始對鹽的效用發生興趣,那麼,以下所列舉的方法,便是你可以自我嘗試的好機會。

反之,對於需加以控制鈉(鹽)攝取的人而言,此篇的目的,在於提醒你---不要忽視鈉鹽的無所不在。

 妳感到懷疑嗎?讓我們一同探討鹽的妙用,解開妳的疑問。

一、吃得健康、吃得好:

      民以食為天,可見『吃』是多麼重要得一件事。每天我們吃進的食物除了要求好吃之外,更要注意清不清潔?如果有殘存農藥或腐敗細菌成份進入人體,短則數小時,長則數年,必將傷害

       身體機能,引起病變。但是只要有了鹽,再具備小小的用鹽常識,就將身體的傷害減到最輕。

食品清潔

清洗蔬菜

假如用精鹽來清洗蔬菜,可減少清洗次數,且降低農藥沾附

防止食物黏鍋

用個小布口袋裝點精鹽,擦拭平底鍋底部,可預防黏鍋和冒煙。

去除洋蔥味道

將手弄濕沾適量的精鹽,輕輕搓洗手指頭,即可去除沾在手上的洋蔥味

去除雞鴨的新生毫毛

用精鹽摩擦雞皮,就可以很容易拔除新生毫毛

食品保存

防止褐變

削皮的蘋果、梨子、馬鈴薯,浸在含有少量鹽的冷水裡,可防止切面變成褐色

剝胡桃

胡桃在去殼前,將它泡在鹽水中數小時後,可以輕易去殼取出核肉

味道更甜

吃西瓜、楊桃、芭樂及鳳梨等水果時沾些精鹽吃,味道更甜

保持牛奶的新鮮度

牛奶中加少許鹽,可以存放久些

食品烹調

試驗蛋的新鮮度

取一杯水,加入 2 茶匙的鹽,把蛋放進去,如果蛋下沈則為新鮮,若是浮上來則否

預防乳酪發霉

乾淨的布用鹽水泡濕後,再來包乳酪,冷藏即可

增加咖啡風味

一點點鹽可以增加咖啡的風味,且可去掉因煮太久而產生的苦味

增加肉類風味

在肉類烘烤前先抹點鹽,可使肉類風味更好

煮荷包蛋

用加鹽的水煮荷包蛋,可促使蛋白定型

剝蛋殼

煮蛋時,加入少許鹽,可使蛋殼較易剝離

增加蔬菜脆度

生菜沙拉於供應前,拌入少許的鹽,可保持蔬菜的脆度

改進馬鈴薯的質地

用水煮透的馬鈴薯,在水份滴乾之後,灑上少許的鹽,再置於平底鍋內來回地翻動,可將水份很快地除去。如此可以使馬鈴薯吃起來質感細緻

加速凝結

要使果膠或果凍加速凝結,可在容器外放置多量冰塊,並撒點鹽於其上,可使凝結快一點

縮短烹調時間

將鹽加入水中,使得水必須在較高的溫度中才能煮沸,如此可使食物易熱,而減少烹調時間。(但此法並不是使水快速沸騰)

打奶油、打蛋白

打奶油或蛋白時,加點鹽可以發得更快、更好

湯太鹹的補救方法

可切兩塊馬鈴薯放入湯內,以吸收鹽分

乾乾淨淨、清清爽爽

妳可曾為了心愛的衣物沾了茶漬、血跡、油污而煩惱?妳可曾為了家中器皿的污垢無法清除而怒髮衝冠?妳可曾為了園中雜草叢生而束手無策?只要有一些小小的偏方,妳將成為一位實實在在的妙管家。

衣物傢俱清潔

去除汗漬

950c.c.的熱水,加  4 湯匙的鹽,然後將待洗衣物放在裡頭,直到汗漬消失

去除血跡

將沾有血跡的衣服或布,浸泡在冷鹽水裡而後用溫水沖洗,再泡入肥皂水中加熱煮沸,則可完全去除

去除熨斗上附黏物

在紙上灑些鹽,將熱熨斗置於其上壓時,即可輕易去除附黏物

運動鞋除臭

偶而撒點鹽在帆布鞋裡,可以吸汗和除臭

清洗柳條傢俱

用刷子沾些溫鹽水,用力刷洗柳條傢俱,而後放在日光下曬乾,可預防變黃

清洗油污的毯子

將鹽與酒精以  1 : 4的比例混合,而後擦拭地毯沾污處,但要小心避免破壞毯子的毛

化泛黃為光澤

將泛黃的棉布或亞麻布,置入摻有鹽和小蘇打水的水中煮沸即可

延長掃帚的使用期限

新掃帚用熱鹽水侵泡過後,再使用,則可使用久一點

器皿清潔

清洗水槽、排水口

定期倒入大量的濃鹽水,於廚房的水槽或排水口,可以排除不良味道,並可維護建築物

保養玻璃器皿

新買來的玻璃器皿和碗碟,先放在鹽水裡煮沸,就不容易破裂

去除咖啡壺苦味

要除去咖啡壺(或過濾器)的苦味,可先裝滿水,再加 4 湯匙的鹽,用浸泡法或煮沸法皆可

清洗烤箱

當烤箱和鍋子還熱熱的時候,可以灑些小木片、鹽和肉桂粉,等乾燥後,再用硬的刷子或布刷洗,可除去焦味

清洗黃銅器

取等量的鹽、醋及麵粉,和成糊狀,塗抹在黃銅器具上,一個小時後,再用較軟的布或刷子清除麵糊及附著的污漬,最後用乾布擦拭即可

去除霉污或鐵

在污點處塗抹混有鹽巴的檸檬汁,而後置於太陽下曬,以進行漂白工作,最後用水洗淨、晾乾即可

清洗變色的銀器

用鹽摩擦變色之處,再用水清洗即可

清除蛋漬

早餐盤裡,若沾黏了乾掉的蛋漬,不妨先撒點鹽在盤子裡,待有空時,就可以很容易地清洗

清洗花瓶

花瓶內常會有一層垢漬,這時可用鹽來擦洗,如果刷不到底部,可以用多一點鹽,然後用力搖,最後再用肥皂水清洗

去除餐桌上的印痕

當我們直接將濕的或熱的盤子、玻璃杯等放在桌面上時,會留下一圈白色的印子,這時候,可以取一點混有鹽的沙拉油,塗抹在有印子的地方,不需太厚,待一、兩小時後,再把它擦掉即可

清洗杯垢

經常使用的茶杯或咖啡杯,容易留下垢漬,若用鹽搓洗即可清除

清洗砧板

先用水和肥皂,將砧板刷洗乾淨後,再用濕布沾點鹽擦拭,可使砧板潔亮

清洗水箱

將鹽和蘇打水混合後,可以清洗冰箱內壁,且不致刮傷

清洗油膩的鍋子

在油膩的鐵鍋中灑些鹽,用紙先將油垢和鹽一起擦掉,就容易清洗了

清除葡萄酒漬

如果不小心將葡萄酒灑在桌巾或毯子上時,儘可能將酒拭掉,且立即用鹽,覆蓋在酒沾污的部份,以吸乾殘餘的葡萄酒,而後用冷水沖洗污點,若是毯子,則需用吸塵器吸除鹽粒

清洗熱水容器

凡是熱水瓶、水壺、有塞玻璃瓶及密閉容器的臭味,可以用鹽淨化、除臭

清洗銅鍋

銅鍋上有污漬,可灑上鹽,再用泡過醋的布來擦拭,可以使它光亮

清洗鋼琴鍵

拿一塊較柔軟的布,沾上檸檬汁和鹽,然後擦拭鋼琴鍵,可以除斑垢。此法亦可用於象牙和大理石上

環境清潔 

減少媒煙

偶爾撒一把鹽到壁爐內,可使正燃燒的火焰呈黃色,且使煙囪內的煤煙減少

除去天井雜草

在天井磚縫中,仔細地撒上一層鹽,而後澆水或等下雨,如此可除去叢生在天井磚縫中的雜草

撲滅因油脂而引起的火焰

爐或烤箱因油脂而引起火焰時,可灑些鹽來滅火,絕不能用水灌救,以免擴大著火面

減少烤肉的煙

烤肉時,在火堆上撒一把鹽,則網子上不會起火,煙也會減少,不致因潑水而使得炭火溫度降低

鮮花持久

在花瓶內撒點鹽,可使花的新鮮度持久

使花色鮮明

窗帘及可以水洗的毯子,用鹽水清洗,可保色澤亮麗;褪色的毯子浸泡在濃鹽水裡再扭乾,也有同樣功效

使野葛藤枯死

1.5 公斤的鹽加入4公升的肥皂水,再用噴霧器將此液體噴灑在野葛藤的葉子或莖上即可

吸煙不易成癮

在要吸煙以前,先在舌尖上舔少量的精鹽,那麼雖然吸了煙也不易成癮。如果已有煙癮者,舔鹽後再漸漸依次減少煙量

避免道路結冰

下雪前在道路上灑點鹽,可防止雪或冰和路面相凍結,並可輕易將積雪剷除、掃淨。但不要使用過度,以免傷害到路邊的草皮或花樹

防止廢輪胎孳生登革熱病媒蚊

先取泥石砂、鹽巴或亞培松砂粒劑投入廢輪胎內,以減少或殺死蚊幼蟲

雖說是一粒小小的鹽巴,可不能輕視它喔!它可以有消除疲勞、去頭皮屑、消腫、潤喉....等等功用,想讓我們身體健健康康,生活舒舒服服嗎?可別忘了它

來源:http://www.tsicorp.com.tw/

 

 

 

冷卻劑

冰塊加進食鹽中可以降低溫度,像這樣將兩種以上的東西攪拌後製造低溫效果的物質,就稱為冷卻劑。

即使用同樣的東西攪拌,如果所加的比例不同,下降的溫度也會不同。譬如:冰塊和食鹽攪拌時,能使溫度降到最低的情形,是氯化鈉(食鹽)22.4﹪+冰塊77.6

 

來源:小牛頓科學百科(4)      牛頓出版  P、152

 


附錄三:照片


附錄:實驗表格

實驗項目:                                       室溫:

變因

   鹽量

溫度()

時間

    

 

     

5

10

15

20

25

30

 

30

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

結論:                                                                        

                                                                         

                                                                        

                                                                        

                                                                          

 

實驗項目:                                       室溫:

變因

   鹽量

溫度()

時間

    

 

     

5

10

15

20

25

30

 

30

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

結論:                                                                         

                                                                        

                                                                        

                                                                         

                                                                        

實驗項目:                                       室溫:

變因

溫度()

時間

    

     

5

25

50

75

95

5

25

50

75

95

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

結論:                                                                        

                                                                         

                                                                        

                                                                        

                                                                          

                                                                           

 

 

實驗項目:                                       室溫:

變因

溫度()

時間

    

     

5

25

50

75

95

5

25

50

75

95

30