製作糖溫度計

一項甜蜜的科學活動

如何在沒有溫度計的情況下測量溫度?透過這項甜蜜的科學活動來找出答案!

喬治·雷塞克

核心概念
化學
溫度
結晶
校準

引言
烘焙師(以及幫助烘焙師的人!)都知道,在每個烘焙食譜的某個時候,說明都會告訴您將烤箱預熱到一定溫度。但是,如果您曾經嘗試烘烤餅乾,結果卻扁平或花費太長時間,則可能是您的烤箱出了問題。您可能會將烤箱設定為華氏350度,但是您如何知道烤箱內部實際上達到了該溫度?您可以使用溫度計 - 或者您可以使用糖!因為我們知道食用糖(稱為蔗糖)在非常特定的溫度下熔化,所以我們可以透過實驗來測試烤箱的準確性,看看當烤箱設定為正確的熔點時糖是否會熔化。在此活動中,您將使用食用糖製作自制烤箱溫度計,並測試您的烤箱!

背景
如果有人讓您說出含有糖的食物,您可能會說出很多。但是甜菜會是您列出的食物之一嗎?如果不是,那麼您可能會驚訝地發現,我們食物中約 50% 的糖來自甜菜!我們在加工食品中食用的大部分糖都來自甜菜或甘蔗。但是從這些植物中提取和提純糖需要做很多工作。事實上,加工糖是如此昂貴和困難,以至於即使在幾百年前,精製糖也被認為是一種精緻且非常昂貴的香料,只有最富有的人才能負擔得起食用它。


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要從甘蔗或甜菜植物中提取糖,需要將植物浸泡在非常熱的水中,然後透過壓榨機擠壓以提取糖漿。當這種糖漿冷卻時,它會形成我們在雜貨店購買的糖晶體(蔗糖)。

由於製糖過程涉及加熱和冷卻,製糖商瞭解到蔗糖(食用糖)的熔點是華氏 367 度。瞭解了這些資訊,我們可以使用糖來測試烤箱溫度的準確性。在此活動中,您將使用糖來測試您的烤箱是否像它所說的那樣熱!

材料

  • 鋁箔,切成兩個六乘六英寸的正方形

  • 白糖(至少三湯匙)

  • 烤盤

  • 烤箱手套

  • 三個盤子

  • 烤箱

  • 一位成人協助

準備工作

  • 在此活動中,您將使用加熱到非常高溫度的材料。這隻能在成人的幫助和直接監督下進行。

  • 將您的烤箱預熱到華氏 350 度

  • 將每個鋁箔方塊的外邊緣向上摺疊約半英寸,製成一個大約五乘五英寸的正方形,高約二分之一英寸的微型盤子。

  • 在每個樣品盤中加入一湯匙糖。

說明

  • 在每個鋁箔樣品盤中加入一湯匙糖。注意糖的稠度。你會用什麼詞來描述糖的外觀和感覺?

  • 一旦烤箱溫度達到華氏 350 度,將第一個鋁箔樣品盤放入烤箱。

  • 設定 20 分鐘的定時器並等待。在您等待時,將一湯匙糖放在您的一個盤子上。當您檢視此糖時,預測一下您認為在烤箱中加熱的糖會發生什麼。加熱糖會影響它的外觀嗎?它的氣味、感覺或味道怎麼樣?您能想到其他在加熱時外觀或感覺不同的東西嗎?

  • 20 分鐘後,從烤箱中取出糖並將其轉移到另一個盤子中。記住,糖很熱!觀察一號樣品盤中的糖。放入熱烤箱後,它看起來有任何不同嗎?這和您預測的一樣,還是您期望有所不同?

  • 將您的烤箱設定為 375 度。當它達到該溫度時,將第二個樣品盤放入烤箱,並設定 20 分鐘的定時器。您認為第二個樣品盤中的糖會發生什麼?您認為它會與第一個實驗相同,還是有所不同?

  • 20 分鐘後,取出第二個樣品盤並將其轉移到您的第三個盤子中。記住,糖很熱!

  • 小心地將盤子並排放置。比較三個樣品。您在兩個烘焙樣品之間看到什麼差異?它們彼此不同嗎?如果不同,它們有什麼不同?您認為是什麼導致樣品之間存在差異?您在未烘烤的樣品和其他兩個樣品之間注意到什麼差異?未煮熟的樣品是否與任何一個煮熟的樣品相似?為什麼會這樣?

  • 樣品冷卻後,品嚐它們!注意每個樣品的味道是否有任何差異。

  • 注意:如果您在任何一個測試中都沒有看到糖的外觀發生任何變化,請嘗試將烤箱溫度設定為 400 度來重複實驗。

  • 額外:嘗試使用其他溫度重複此活動。對於每次測試,嘗試更接近糖的熔點(華氏 367 度)。如果當您的烤箱設定為 365 度時,您的糖沒有熔化,但當設定為 370 度時確實熔化了,您就知道您的烤箱非常準確!

  • 額外:使用烤箱安全的水碗重複測試,以測試您的烤箱在較低溫度下的準確性。水的沸點是華氏 212 度,因此您可以嘗試將烤箱設定為 200 度,然後再設定為 225 度來重複測試。水是在一個溫度下沸騰而在另一個溫度下不沸騰嗎?如果是這樣,您的烤箱非常準確!記住,只能在成人的幫助和直接監督下進行這些測試!

觀察和結果
在此活動中,您在兩種不同的溫度下烘烤了兩個不同的糖樣品。知道蔗糖(食用糖)在華氏 367 度時熔化,這使我們可以將糖用作一種非常簡單的溫度計。如果您的烤箱準確,那麼在 350 度下烘烤糖應該不會顯著改變糖的外觀,因為 350 度比糖的熔點低 17 度。然而,在活動的第二部分中,在 375 度(比其熔點高 7 度)烘烤糖應該會使其熔化,使糖看起來幾乎像玻璃。如果這是您在實驗中看到的,那麼您知道您的烤箱非常準確!

但是,如果當您在 375 度時測試糖時,糖沒有熔化,請不要擔心。這意味著您發現了一個非常有趣的結果!您的烤箱溫度未正確校準。(您的烤箱認為它正在加熱到 375 度,但實際上並沒有達到那麼熱!)。希望您重複了將烤箱設定為 400 度的測試。如果您的糖在那個設定下仍然沒有熔化,您就知道您的烤箱溫度偏差超過 30 度!下次您烤餅乾時,請務必記住這一點!

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