Feynmanki

e-mail

facebook

Jak cukier rozpuszcza się w herbacie?

Alicja ziewając macha nogami,

Kapelusznik dekoruje talerzyk okruchami,

A Zając Marcowy wsadził Susła do dzbanka,

I ten tam zaraz zasnął – a to niespodzianka.

Dla tych co jeszcze się nie domyślili:

Wszyscy się po prostu śmiertelnie nudzili.

Zając chwycił chochlę (była całkiem spora)

I woła szalony „Na herbatkę pora!”

Potem nabrał cukru, aż się wysypywało,

Na towarzyszy spojrzał bystro oraz śmiało,

I calutki cukier – buch! – do filiżanki.

Po czym zaśmiał się dziko z miny koleżanki.

Reszta kompanii nie zwraca uwagi,

Ale Alicja nie mogła przełknąć tej zniewagi.

Cukru było za dużo, a co z tego wynika:

Posypał się na ziemię i do jej bucika.

„Czy nie ma krzty rozumu w tej kędzierzawej głowie?!

Czy choć raz coś mądrego nam ta głowa powie?”

Krzyknęła Alicja, w gniewie się zrywając,

A Zając odchrząka, z dumą zaczynając:

„Gdy mówimy, że kostki cukru są w herbacie rozpuszczane,

Tak naprawdę ich drobinki są przez wodę wybijane.

Im szybciej się cząsteczki wody poruszają

Tym częściej w kryształki cukru uderzają.

Więc łatwo można wspomóc w wodzie rozpuszczanie,

Zwiększając jej energię – na przykład przez podgrzanie!

Gdy robi się gorąco, prędkość rośnie znacznie.”

Zakończył Zając, zęby swoje szczerząc dziwacznie.

I zaprezentował jak działa taki wzrost prędkości,

Uciekając przed Alicją, co się gotowała ze złości.

Rozpuszczanie cukru polega na oddzielaniu pojedynczych cząsteczek cukru z kryształków i równomiernym rozmieszczeniu ich w wodzie. Co prawda cukier dość chętnie rozpuszcza się w wodzie bez pomocy z zewnątrz, ale proces ten można przyspieszyć – spróbujcie sprawdzić jaka będzie różnica w czasie rozpuszczania się cukru w wodzie. Przygotujcie dwie szklanki, wlejcie do jednej wodę zimną, do drugiej gorącą. Zaczynając od gorącej wody (żeby nie zdążyła wystygnąć) – wsypcie 3 łyżeczki cukru, włączcie stoper i mieszajcie. Zmierzcie czas potrzebny do całkowitego rozpuszczenia. Wynik zapiszcie, powtórzcie eksperyment z zimną wodą. Powinniście zaobserwować, że cukier szybciej rozpuszcza się w wodzie gorącej. Podobnie możecie sprawdzić, że mieszanie przyspiesza rozpuszczanie.

Mieszanie, jak i wyższa temperatura pomagają w rozbijaniu kryształków na mniejsze kawałki i pojedyncze cząsteczki. W obu przypadkach dostarczamy do kryształków energii – w przypadku mieszania jest to intuicyjne, ale w jaki sposób temperatura wiąże się z energią? Temperatura jest tak naprawdę sposobem na wyrażenie jak szybko drgają cząsteczki. Im szybciej i mocniej drżą – tym wyższa temperatura. W cieczach i gazach cząsteczki poruszają się w naczyniu, tym szybciej im wyższa jest temperatura. Ruchy te są losowe, cząsteczki błądzą po naczyniu, czasem uderzając w jego ścianki – przekazując energię do np. kubka – tak właśnie kubek nagrzewa się po wlaniu do niego gorącej wody.

Wracając do cukru – w wysokiej temperaturze cząsteczki wody poruszają się szybciej i stąd mocniej i częściej uderzają w kryształki. W związku z tym cząsteczki cukru będą się odrywać częściej, a przez zderzenia z cząsteczkami wody zaczną same drgać i przemieszczać się w naczyniu „robiąc miejsce” dla następnych drobinek cukru.

Cały ten proces odrywania i transportu można mądrze nazwać dyfuzją, która zachodzi także w gazach. Właśnie w ten sposób zapachy z kuchni podróżują przez powietrze w mieszkaniu i dlatego gdy piecze się ciasto, jego zapach rozchodzi się po wszystkich pokojach. Dyfuzję możecie zaobserwować też umieszając odrobinę barwnika spożywczego czy atramentu w wodzie – nie mieszając! Czas na waszą kreatywność – spróbujcie różnych temperatur, barwników, cieczy. Powodzenia!

Jeśli macie jakieś dręczące Was pytania, przesyłajcie je do nas.

Pozdrawiamy,

Zespół Feynmanków

Podziel się ze znajomymi:

  • Categories:
  • Podziel się ze znajomymi: