1、神奇炒冰- 各種物質的傳導快慢 組別 :國中組 類別 :生活與應用科學編號 :壹、 研究動機：剉冰?枝仔冰?我不要! 我就是要炒冰。總是炎炎的夏天中,看者大家吃冰!,冰淇淋,冰棒,各式各樣的冰都有,但是每種冰都不太一樣,但是, 每次讓我停留腳步看著的就是”炒冰”,炒冰是一種讓大家都能好吃好玩的活動 ,每次一到週末,或是媽媽有空的時候,不免的都要叫媽媽帶我去炒一次冰,炒冰的口味千變萬化,有可樂的,草莓的,每一種都讓人口齒留香,所以,因為我嘴饞的嗜好, 令我產生對炒冰的疑惑?可不可以在家裡自己 DIY 炒冰呢?.跟冰的淵源就此展開。貳、 研究目的1.自製炒冰，如何在短時間內，將液體降溫迅速形成固體
2、？2.乾冰或是冰塊加鹽當作冷煤，哪個溫度低? 哪個能使冰炒起來?3.冰塊加鹽會比不加鹽的冰塊溫度還低嗎?4.探討容器的材質不同，和凝固時間以及溫度的傳導有關嗎?參、 文獻探討：一. 熱的傳導方式:傳導、 對流、 輻射1.熱量經由物質，從高溫處流向低溫處的傳播方式，稱為傳導。2.熱傳導快慢的比較:(1). 三態之中，以固態最佳，液態其次，氣態最差。(2). 固態之中，以金屬最佳，非金屬較差。以鍋子為例子:炒鍋以金屬製成;則把柄以非金屬製成(3). 金屬之中，以銀最佳，同次佳。(金銀 銅鐵)二. 乾冰：也就是固態的二氧化碳1.炒冰過程中所產生的白色煙霧是什麼呢？當乾冰昇華變成氣態的二氧化碳時是一個
3、吸熱過程，週遭空氣中的水氣因而失去熱量，凝結成為小水滴，因此炒冰的過程中所產生的白色煙霧並不是乾冰，而是液態空氣在汽化吸熱的過程中，將周遭空氣中的水氣凝結成為小水滴的結果。三. 何種比例效果最佳？在冰、水加鹽的實驗中，仍發現水和鹽的比為 3 : 1 的比例效果最好。 (冰、水加鹽的狀況下，溫度都不變。 )1、冰、鹽 3 : 1 的標準比例來調配精確，溫度可達到零下 20 度，甚至令下 20度以下。2、冰塊加鹽混合後，經過搖晃的溫度，比靜置時，冰塊融化更快，溫度也下降較多。3、因不溶液的凝固點不同，加了鹽之後，溫度下降的幅度也不同；等量鹽水和睡在相同的溫度下，水很快就會結成冰，而鹽水則一直無法結
4、成冰。4、鹽放在冰塊的位置不同，再相同時間所產生的變化也不同。5、體積越小的冰塊與鹽接觸的面積較大，融化快、溫度下降也快。四. 冰塊加鹽溫度會因此下降嗎?1.因為鹽溶於水中要吸收熱量, 所以因為冰塊上面的水熱量被吸收了，因此溫度會更加下降。所以冰塊以三比一的比例混合食鹽可以當作冷劑，有降溫的功用，也就是冰塊是三，食鹽是一。五. 原理說明：當我們把液態空氣到入一碗有料的水內，由於液態空氣在常溫以及常壓下會快速的汽化(吸熱過程)，會將周遭的熱量吸收，因此一碗有料的水會失去熱量，溫度下降至凝固點，最後凝固成固態的冰，在過程中我們還要不斷的炒動，以免結成一大塊的冰，到時就不是吃炒冰，而是啃大塊的冰塊了
5、。肆、研究器材：1.底座：我們用保力龍,使冷煤(乾冰.冰塊加鹽)可以保持到低溫, 因保力龍會隔絕空氣熱度的影響，或冷的影響，能隔離就具有保溫或保持到低溫的效果。保利龍的保溫原理：因為寶麗龍含有很多空氣，空氣是熱的不良導體，就有隔熱的效果，另外，保麗龍的材質導熱性差也是原因之一，保利龍它不透水，所以密度非常高。2.冷煤：實驗組用乾冰,乾冰是二氧化碳的凝結固態, 由於它的溫度非常低,相當於攝氏-78.5 度,因此在保溫物體維持冷凍或是保持在低溫狀態下非常有效；對照組則是用冰塊加鹽,加鹽是因為要讓冰塊更低溫 ,食鹽在溶解的時候，會吸收熱量，降到以下。所以冰和食鹽的比例按：質量比來加。3.容器：鐵、不
6、鏽鋼、鋁、塑膠 (鋁是用可樂的罐子)4. 液體：本實驗採用果汁，只要每次實驗的液體都相同，就不會影響到結果。(可以隨個人喜好改變例; 可樂.紅茶)5.溫度計: 使用特殊的溫度計，可測最低溫-40 至-50 度，應普通溫度計無法測至如此低溫。6.秤:普通的小型秤。7.手套: 用來拿乾冰，是為了避免凍傷皮膚。8.量杯: 用來測量液體的容量，以便紀錄，以免影響結果。伍、研究過程與結果：一. 變因1.控制變因;保持相同的條件。(1).乾冰的量，冰塊加鹽的量，都是 300 公克，冰塊加鹽的比例是 3：1 所以須加100 公克的鹽。(2).液體： 20 毫公升的果汁(3).不管哪種容器皆先放在冷煤上面，5
7、 分鐘，像炒菜熱鍋一樣的原理。2. 操控變因：實驗時不同的條件，每次只有一個。(1).容器：包括鐵、不鏽鋼、鋁、塑膠。3.應變變因；隨操縱變因而變的因素。因容器的不同影響了炒冰的成敗以及速度的快慢。二. 圖表容器 時間1.鐵(1).1 分 30 秒開始結冰(2).1 分 45 秒越結越多(3).4 分鐘成冰沙(4).4 分 25 秒漸漸變成固體(5).5 分鐘已結成冰 乾 2.不鏽鋼(1).1.5 分鐘開始結冰(2).2 分 45 秒越結越多(3).5 分鐘成冰沙(4).5 分 25 秒漸漸變成固體(5).6 分鐘成冰3.鋁(1).1 分鐘開始結冰(2).1 分 20 秒越結越多(3).2 分鐘變成冰沙(4).2 分 35 秒漸漸成為固體(5).4 分鐘已結成冰冰4.塑膠(1).3 分鐘開始結冰(2).4 分 15 秒越結越多(3).9 分鐘成冰沙(4).15 分 55 秒漸漸成為固體(3).20 分鐘已結成冰容器 時間 開始結冰(10%) 結冰達 30% 結冰達 50% 結冰達 80% 結冰達 100%1.鐵 1.3 1.45 4 4.25 52.不鏽鋼 1.5 2.45 5 5.25 63.鋁 1 1.20 2 2.35 44.塑膠 3 4.15 9 15.55 20單位（分鐘）
