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瞬間結冰

指導教師：林裕峯老師、陳慧珊老師

報告人：葉承、許翔鈞

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大綱

一、小組成員與工作介紹

二、研究動機

三、研究目的

四、研究架構

五、實驗研究方法

六、實驗結果

七、實驗原理

八、研究發現

九、結論

十、參考資料

十一、心得感想

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一、小組成員與工作介紹

組長許翔鈞：簡報製作、研究動機

葉承：實驗設計

邱紹紘：拍照、影片剪輯

廖仕勳：研究目的、資料紀錄

林日晨 :資料紀錄

呂忠恒：資料蒐集

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二、研究動機

由於台灣非常炎熱，而且許多人在運動後都想要喝一杯冰水，所以我們想要嘗試做這個實驗，讓許多人在運動後可以喝到夢寐以求含有冰沙的冰水，讓身體迅速的變涼快。

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三、研究目的

1.探討礦泉水、純水、自來水哪個比較容易結冰

2.發現哪些飲料最容易產生瞬間結冰

3.探討有果肉的飲料可以瞬間結冰嗎?

4.探討不同時間水跟瓶子的瞬間結冰的情形

5.認識瞬間結冰的原理

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四、研究架構

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五實驗研究一

各種飲料瞬間結冰

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實驗器材及步驟

實驗器材:可樂、礦泉水、蒸餾水、啤酒、梅子綠茶、奶茶、美粒果、汽泡水、冰箱、計時器

步驟1.將各種飲料放進冰箱冷凍庫中

步驟2-1.靜置冷凍庫中2個小時45分鐘後取出可樂,慢慢地打開瓶蓋釋放出二氧化碳,蓋緊瓶蓋後,再用力搖晃,可樂瞬間結冰

步驟2-2.靜置冷凍庫中2至3小時後取出不含氣體的飲料,打開瓶蓋後晃動觀察,未結冰的液體有可能瞬間結冰

步驟3.觀察瞬間結冰的結果

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六實驗結果

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實驗影片

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五實驗研究二

水在不同的時間＆瓶子瞬間結冰

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實驗器材及步驟

實驗器材:礦泉水(瓶身有凹痕)、純水(光滑瓶身)、自來水(光滑瓶身)、小瓶純水、扭過瓶身的蒸餾水、氣泡水、蒸餾水(玻璃瓶)、冰箱、計時器

步驟1.將水放進冰箱冷凍庫中

步驟2.在不同時間將靜置冷凍庫中的水取出,晃動觀察,未結冰的液體有可能瞬間結冰

步驟3.觀察瞬間結冰的結果

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六實驗結果

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實驗結果

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實驗結果

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實驗影片-不同的瞬間結冰

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七、實驗原理(瞬間結冰-水)

1.水凝結為冰,溫度必須降低到凝固點；但是到達凝固點時,水未必可以立即凝結為冰,只要條件適合（例如壓力改變、有結晶核、晃動等等）,可以立即凝結為冰。

2.水要夠乾淨,裡頭的水分子找不到媒介連結成冰,但如果一個碰撞,接觸到其他東西,就能提醒他們恢復隊形,瞬間結成冰。

3.過冷物質接觸到「凝結核」它們就會馬上凝固！若水想要凝結成冰,水分子必須附著在某個東西上。

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七、實驗原理(瞬間結冰-可樂)

1.只要溶解在水裡面的物質越多,液體結冰的溫度

就會越低。溶質越少,則凝固點越接近零度,因此含有

二氧化碳、糖等物質的可樂,比較不容易結冰。

�2.在可樂快要結冰前,打開瓶蓋,二氧化碳脫離溶液,

會帶走一些熱量,使溶液溫度下降,同時,飲料也會因

為溶質減少,結冰的溫度,突然升高接近零度,一來一往

間,自然就出現瞬間結冰的情況了。

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八、研究發現

1.實驗結果礦泉水及蒸餾水瞬間結冰成功的機率相同

2.我們發現含有二氧化碳的飲料打開瓶蓋搖動後,比水

更容易產生瞬間結冰。

3.我們發現含有果肉及雜質較多的飲料不會瞬間結冰。

4.水的瞬間結冰不易成功,我們實驗了五回合,才成功。

5.水的瞬間結冰出現二種形態:一種是從上往下形成冰晶(重敲一下),另一種則是出現碎冰晶(重敲一下後無反應,故改上下搖晃)。

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九、結論

1、飲料確實會瞬間變成冰沙。

2.、可樂會瞬間結冰，是因為二氧化碳從飲料中釋放出並且帶走一些熱量，讓飲料瞬間達到結冰的條件。

3、放進冷凍庫冰 2.5 小時以上最適合瞬間結冰的條件。

4、瞬間結冰成功的三條件:無雜質的水、光滑的瓶子、0度C以下未結冰的水,但我們發現，光滑的玻璃瓶也有結冰的情形發生。自來水也出現過冷水的情形，故光滑的瓶子跟水質並不是造成瞬間結冰的必要條件。

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