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Vast, Warm and Elegant

谁主沉浮

饮料实验

导言:饮料有糖与无糖?知道原理你最强;鸡蛋是坏还是好?答案就在“密度”找。青柠、柠檬难分晓,谁主沉浮最奇妙!

材料:碳酸饮料若干罐、几个鸡蛋、柠檬、青柠、盐、清水

工具:水槽(或用小鱼缸),几个玻璃杯、小勺、天平(可选)

正文:夏天来了!闷热的午后,从冰箱里拿出一罐可乐,仰脖喝下,惬意!你知道可乐有“含糖”和“无糖”之分吗?什么?你说你喝过无糖可乐,而且无糖可乐也是甜的?了不起!那无糖可乐到底有没有糖呢?没有。为什么没有糖,还是甜的呢?这是因为它加入了让你感觉到甜的甜味剂。甜味剂和糖有什么区别呢?让我们来做个实验吧。

拿一个水槽(可用小鱼缸代替),往里注水,水的深度要能没过可乐罐。把含糖可乐和无糖可乐都放进去,会怎样?含糖可乐沉在水下,无糖可乐浮在水面。拿出来仔细对比一下:两罐饮料的容量都是355毫升,制作易拉罐的材料也都是同样的铝,问题出在哪里呢?配料表!配料表中,含糖可乐含有糖(碳水化合物35克),而无糖可乐含糖量是0克。如果你家里有能称重的天平,你可以测量得知,看起来没什么差别的含糖可乐比无糖可乐要重,而两者的容量相同,那么相同容量所承载的重量——就是人们常说的“密度”,含糖的就大于无糖的了。

可乐的沉浮除了自身的密度之外,还取决于液体的密度。在上面的实验中,含糖可乐的密度大于水,无糖可乐的密度小于水,所以前者沉而后者浮。那么如果增加液体的密度会出现什么样的情况呢?我们来做第二个实验:把大量的盐不断地加入到水槽中,让盐溶在水中,随着加入的盐量越来越多,你会发现,含糖可乐渐渐地浮起来了。而无糖可乐则上浮的更加明显了。这是因为加入的盐增大了液体的密度,使得物体所受到的浮力增加了。这也是不会游泳的人能在含盐量极高的死海中轻易漂浮的原因。好了,原理你已经懂了——决定物体沉浮有两个条件是:物体自身的密度和液体的密度。你可以将这个原理运用在平常的生活中,获得更多的便利。

【为什么无糖可乐也会甜?】

无糖可乐中没有糖,但是加入了甜味剂(Aspartame),音译名叫“阿斯巴甜”,它的化学名是天门冬酰苯丙氨酸甲酯。同等质量的阿斯巴甜比普通蔗糖甜将近200倍,所以,无糖可乐中只需添加非常少量的阿斯巴甜,就能让人感到和含糖可乐那样甜的口感。

【鸡蛋是好还是坏?】

放置时间过长的鸡蛋因为水分的蒸发会变轻,所以同样大小的鸡蛋,越新鲜密度就越大。我们可以用刚刚学到的这个原理来进行鸡蛋新旧程度的检测。将鸡蛋放入水中,新的鸡蛋会沉在水下,漂在水上的鸡蛋肯定放置时间过久,最好别吃。你还可以在不同的杯子中放入不同量的盐,加入等量的水,将同样新鲜的鸡蛋放进去,那样你就能得到一个“鸡蛋阶梯”了。

【青柠、柠檬难分晓】

青柠和柠檬都是芸香科柑橘属的成员,形状很像,成熟后,柠檬是黄色的,而青柠仍然是青绿色的,前者泡水清凉馨香,后者配东南亚料理爽口宜人,但不了解的人常认为青柠是未成熟的柠檬,还经常买错。如果把它们都放在水中,通过沉浮,就不会弄错了。柠檬会浮在上面,青柠会沉下去。为什么呢?柠檬的密度大约是1.02g/ml,而青柠的密度大约是1.12g/ml,水的密度是1.00g/ml,比一下密度的大小,就不难知道沉浮的结果了。那么柠檬就没有翻身的余地了吗?你可以尝试将柠檬的皮剥掉,再放入水中,看看会出现什么现象。同样的,柑橘、橙子、柚子都可以做类似的实验,你发现了什么?漂浮在水上的水果,在去掉皮之后就沉下去了,你能不能用今天学习的原理来解释这个现象呢?

参考资料

1.沉浮实验汇总:
http://www.stevespanglerscience.com/search/experiment?q=floating-lemons-and-sinking-limes
2.柠檬与青柠的密度:
http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/floating-lemons-and-sinking-limes
3.沉浮的鸡蛋:http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/floating-egg
4.饮料http://www.stevespanglerscience.com/lab/experiments/sinking-soda-surprise
5.柠檬与青柠的差别:http://www.diffen.com/difference/Lemon_vs_Lime

文章发表于《知识就是力量》6月刊 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/zsjsll201506010

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