5 мин
14 октября 2018 г.

Килограммы сахара в вашей чашке? Легко!

Для тех, кто по-настоящему любит сладкое
Автор: Алексей Иванченко

Сколько ложек сахара можно растворить в одном стакане чая? Мы решили это проверить: вскипятили большую кружку горячей воды, и не давая ей остыть, стали всыпать в нее сахар. При этом масса растворяемого вещества быстро превысила массу растворителя.

Первый килограмм растворился меньше, чем за минуту, второму уже потребовалось около 5 минут. С третьим килограммов концентрация сахара достигла физического максимума, и раствор стал насыщенным: кристаллы сахара плавают на поверхности и уже не растворяются, сколько не перемешивай. В итоге в пол литра горячей воды нам удалось растворить 2,3 кг сахара. Это целых 460 чайных ложек! У нас получился густой сахарный сироп, которым мы щедро накормили окрестную живность, потому человеку что настолько сладкий напиток пить просто невозможно.

Вещества в процессе растворения меняют температуру растворителя. В случае с сахаром это проявляется не очень явно. Для наглядности реакцию с охлаждением мы устроили, растворив в воде аммиачную селитру (нитрат аммония). Для разрушения кристаллической решетки этого вещества требуется энергия, и оно начинает отбирать окружающее тепло. Температура раствора упала до 0°C, и вода в нижней части стакана начала замерзать.

Растворение этилового спирта в воде, наоборот, проходит с выделением тепла. При разрушении первоначальных связей между молекулами выделяется больше тепла, чем потребляется для создания новых, то есть суммарный тепловой эффект получается со знаком «плюс». Кроме того, при образовании раствора маленькие молекулы воды проникают крупных молекул спирта, образуя более плотную структуру, и этом объем раствора оказывается меньше суммарного объема его компонентов. Разделяя его, например, дистилляцией, можно получить прежние количества спирта и воды. Никакой магии, только наука!

Автор и ведущий курса «Физика воды» – Алексей Иванченко, штатный физик-экспериментатор Laba.Media, заведующий лабораторией физики Политехнического музея, соведущий и автор большинства экспериментов в программе «Галилео» на СТС, автор лучшего в России научного шоу.

Другие захватывающие эксперименты с водой вы найдете в курсе «Физика воды». Только лучше не повторяйте их дома, не выучив матчасть!

Похожие материалы

Как сделать реактивный двигатель из бутылки

Видео
7 мин

Кипятим чай в пластике – и гордимся этим!

Видео
5 мин

Бьем стекло водой: нежность и мощь

Видео
4 мин