制作糖温度计

一项甜蜜的科学活动

如何在没有温度计的情况下测量温度?通过这项甜蜜的科学活动来找出答案!

乔治·雷塞克

核心概念
化学
温度
结晶
校准

引言
烘焙师(以及帮助烘焙师的人!)都知道,在每个烘焙食谱的某个时候,说明都会告诉您将烤箱预热到一定温度。但是,如果您曾经尝试烘烤饼干,结果却扁平或花费太长时间,则可能是您的烤箱出了问题。您可能会将烤箱设置为华氏350度,但是您如何知道烤箱内部实际上达到了该温度?您可以使用温度计 - 或者您可以使用糖!因为我们知道食用糖(称为蔗糖)在非常特定的温度下熔化,所以我们可以通过实验来测试烤箱的准确性,看看当烤箱设置为正确的熔点时糖是否会熔化。在此活动中,您将使用食用糖制作自制烤箱温度计,并测试您的烤箱!

背景
如果有人让您说出含有糖的食物,您可能会说出很多。但是甜菜会是您列出的食物之一吗?如果不是,那么您可能会惊讶地发现,我们食物中约 50% 的糖来自甜菜!我们在加工食品中食用的大部分糖都来自甜菜或甘蔗。但是从这些植物中提取和提纯糖需要做很多工作。事实上,加工糖是如此昂贵和困难,以至于即使在几百年前,精制糖也被认为是一种精致且非常昂贵的香料,只有最富有的人才能负担得起食用它。


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要从甘蔗或甜菜植物中提取糖,需要将植物浸泡在非常热的水中,然后通过压榨机挤压以提取糖浆。当这种糖浆冷却时,它会形成我们在杂货店购买的糖晶体(蔗糖)。

由于制糖过程涉及加热和冷却,制糖商了解到蔗糖(食用糖)的熔点是华氏 367 度。了解了这些信息,我们可以使用糖来测试烤箱温度的准确性。在此活动中,您将使用糖来测试您的烤箱是否像它所说的那样热!

材料

  • 铝箔,切成两个六乘六英寸的正方形

  • 白糖(至少三汤匙)

  • 烤盘

  • 烤箱手套

  • 三个盘子

  • 烤箱

  • 一位成人协助

准备工作

  • 在此活动中,您将使用加热到非常高温度的材料。这只能在成人的帮助和直接监督下进行。

  • 将您的烤箱预热到华氏 350 度

  • 将每个铝箔方块的外边缘向上折叠约半英寸,制成一个大约五乘五英寸的正方形,高约二分之一英寸的微型盘子。

  • 在每个样品盘中加入一汤匙糖。

说明

  • 在每个铝箔样品盘中加入一汤匙糖。注意糖的稠度。你会用什么词来描述糖的外观和感觉?

  • 一旦烤箱温度达到华氏 350 度,将第一个铝箔样品盘放入烤箱。

  • 设置 20 分钟的定时器并等待。在您等待时,将一汤匙糖放在您的一个盘子上。当您查看此糖时,预测一下您认为在烤箱中加热的糖会发生什么。加热糖会影响它的外观吗?它的气味、感觉或味道怎么样?您能想到其他在加热时外观或感觉不同的东西吗?

  • 20 分钟后,从烤箱中取出糖并将其转移到另一个盘子中。记住,糖很热!观察一号样品盘中的糖。放入热烤箱后,它看起来有任何不同吗?这和您预测的一样,还是您期望有所不同?

  • 将您的烤箱设置为 375 度。当它达到该温度时,将第二个样品盘放入烤箱,并设置 20 分钟的定时器。您认为第二个样品盘中的糖会发生什么?您认为它会与第一个实验相同,还是有所不同?

  • 20 分钟后,取出第二个样品盘并将其转移到您的第三个盘子中。记住,糖很热!

  • 小心地将盘子并排放置。比较三个样品。您在两个烘焙样品之间看到什么差异?它们彼此不同吗?如果不同,它们有什么不同?您认为是什么导致样品之间存在差异?您在未烘烤的样品和其他两个样品之间注意到什么差异?未煮熟的样品是否与任何一个煮熟的样品相似?为什么会这样?

  • 样品冷却后,品尝它们!注意每个样品的味道是否有任何差异。

  • 注意:如果您在任何一个测试中都没有看到糖的外观发生任何变化,请尝试将烤箱温度设置为 400 度来重复实验。

  • 额外:尝试使用其他温度重复此活动。对于每次测试,尝试更接近糖的熔点(华氏 367 度)。如果当您的烤箱设置为 365 度时,您的糖没有熔化,但当设置为 370 度时确实熔化了,您就知道您的烤箱非常准确!

  • 额外:使用烤箱安全的水碗重复测试,以测试您的烤箱在较低温度下的准确性。水的沸点是华氏 212 度,因此您可以尝试将烤箱设置为 200 度,然后再设置为 225 度来重复测试。水是在一个温度下沸腾而在另一个温度下不沸腾吗?如果是这样,您的烤箱非常准确!记住,只能在成人的帮助和直接监督下进行这些测试!

观察和结果
在此活动中,您在两种不同的温度下烘烤了两个不同的糖样品。知道蔗糖(食用糖)在华氏 367 度时熔化,这使我们可以将糖用作一种非常简单的温度计。如果您的烤箱准确,那么在 350 度下烘烤糖应该不会显着改变糖的外观,因为 350 度比糖的熔点低 17 度。然而,在活动的第二部分中,在 375 度(比其熔点高 7 度)烘烤糖应该会使其熔化,使糖看起来几乎像玻璃。如果这是您在实验中看到的,那么您知道您的烤箱非常准确!

但是,如果当您在 375 度时测试糖时,糖没有熔化,请不要担心。这意味着您发现了一个非常有趣的结果!您的烤箱温度未正确校准。(您的烤箱认为它正在加热到 375 度,但实际上并没有达到那么热!)。希望您重复了将烤箱设置为 400 度的测试。如果您的糖在那个设置下仍然没有熔化,您就知道您的烤箱温度偏差超过 30 度!下次您烤饼干时,请务必记住这一点!

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