НПК " Почему молоко убегает"

Почему молоко «убегает»?

Работу выполнила:

ученица 4класса

Руководитель:

учитель начальных классов

Содержание

Введение

Глава 1. Кипение воды и молока

Глава 2. Почему молоко «убегает»

2.1. Опрос учащихся

2.2. Опыт 1. Получение пенок

2.3. Опыт 2. Сворачивание белка

Глава 3. Способы предотвращения «побега» молока

3.1. Удаление пленки и пенки ложкой

3.2. Удаление пенки более крупными пузырями

3.3. Нагревание молока на умеренном огне

3.4. Смазка стенок сосуда маслом

Заключение

Список литературы и интернет – источников

Введение

Убежало молоко.

Убежало далеко!

Вниз по лестнице

Скатилось,

Вдоль по улице

Пустилось,

Через площадь потекло,

Постового обошло,

Под скамейкой проскочило,

Трех старушек подмочило,

Угостило двух котят,

Разогрелось и назад:

Вдоль по улице летело,

Вверх по лестнице пыхтело,

И в кастрюлю заползло,

Отдуваясь тяжело.

Тут хозяйка подоспела:

- Закипело?

- Закипело!

Иногда, когда мама варит кашу, я слышу такие слова «Ай – ай – ай, молоко убежало!»

Как убежало? Куда убежало? Зачем убежало?

Я много раз видела, как закипает вода. При этом она никуда убежать не стремится. Молоко - это тоже жидкость, но в отличие от воды оно постоянно пытается «убежать». А еще на молоке образуется пенка, которую многие очень не любят. Так может всё дело в ней? Интересно узнать, откуда она берётся и что сделать, чтобы она не мешала варить кашу или молочный суп.

Я решила выяснить, что происходит с молоком при нагревании, почему оно убегает и можно ли его остановить.

Гипотеза: если знать причины «побега» молока, можно остановить «убегающее» молоко.

Объект исследования: явление кипения молока.

Предмет исследования: определение способов остановки «убегающего» молока.

Цель: выяснение причин «побега» молока при нагревании и возможностей его остановить.

Задачи:

1. Изучить литературу по данной теме.

2. Провести опрос учащихся.

3. Выяснить, почему образуется пенка на молоке при его нагревании.

4. Провести наблюдение явления кипения молока и узнать, как пенка на поверхности влияет на его побег из кастрюли.

5. Предложить способы для задержания молока и проверить их на опытах.

Методы исследования:

• Изучение научно-популярной литературы.

• Проведение социологического опроса.

• Наблюдение физического явления кипения.

• Проведение опытов.

• Анализ результатов опытов.

Глава 1. Кипение воды и молока

Кипение – переход жидкости в пар.

При нагреве молекулы воды начинают двигаться, от этого повышается температура. Скорость движения частиц увеличивается, промежутки между ними растут, и наступает миг, когда притяжения между молекулами уже не хватает, чтобы удержать их вместе. Вот тогда они и улетучиваются и удаляются друг от друга. Так получают водяной пар: при повышении температуры усиливается движение, и частицы воспаряют. Итак, первые пузырьки, пока еще маленькие, начинают медленно всплывать и почти сразу же снова опускаются ко дну. Потому, что сверху вода еще недостаточно прогрета. Соприкоснувшись с более холодными слоями, пузырьки как бы «сморщиваются», теряют объем. Пузырьки опускаются на дно, и «лопаются». Но нагрев продолжается, все новые и новые слои воды принимают температуру, близкую к 100 градусам. Пузырьки уже не опускаются на дно. Они стремятся достичь поверхности, но самый верхний слой еще существенно холоднее, поэтому, соприкоснувшись с ним, каждый пузырек снова уменьшается в размерах. И вот, наконец, наступает момент, когда вся водяная толща, включая самый верхний слой, приняла температуру 100 градусов. Пузырьки, поднимаясь кверху, беспрепятственно достигают поверхности. И вот тут-то, на границе раздела двух сред, происходит «бурление»: они лопаются, выпуская на свободу водяной пар.
Признак кипения: интенсивное бурление жидкости, постоянство температуры.

Молоко – это тоже жидкость, но кипит оно по-другому.

В Википедии мы прочитали, что молоко - это сложное вещество, оно состоит из воды, белка, жира и минеральных веществ.

Так как молоко в основном состоит из белка казеина, то и пенка в основном состоит из него же. Кроме того, в ней присутствуют и другие белки, и жиры и даже минеральные вещества и витамины. Когда же появляется пенка на молоке? Правильно, когда молоко горячее. На холодном молоке пенок не возникает.

То есть, что-то происходит таинственное при кипячении молока. Такое, что вызывает образование пенки.

Глава 2. Почему молоко «убегает»

2.1. Опрос учащихся

Цель: получение статистических данных об актуальности исследования по данной тематике.

Вопросы:

1. Любите ли вы молоко? (Да/Нет/Равнодушен)

2. Нравится ли вам пенка, которая образуется на молоке при нагревании? (Да/Нет)

3. Знаете ли вы, почему образуется пенка? (Да/Нет)

Вывод:

Из 24-ти учащихся 4 классов, 21человек (90%) любят молоко, 2 (8%) – не любят и 1 человека (2%) равнодушны.

10человек (42%) любят пенку, остальные 14 (58%) – не любят.

И ни один человек не смог сказать, почему образуется пенка.

Таким образом, все опрошенные нуждаются в информации, позволяющей предотвратить неконтролируемый выход молока за пределы кастрюли. Этим и подтверждается актуальность и практическая значимость работы.

Рисунок 1. Диаграмма. Опрос учащихся 1-3 классов

2.2. Опыт 1. Получение пенок

Цель: узнать, как пенка на поверхности влияет на побег молока.

Оборудование и материалы: молоко и термометр для горячих жидкостей.

Описание эксперимента:

1. Налили молоко в кастрюлю и поставили на огонь.

2. При повышении температуры на стенках стакана и его дне начинают появляться мелкие газовые пузырьки.

3. Пузырьки начинают всплывать около стенок.

4. На поверхности молока образуется плёнка (при 50 градусах – начинается процесс свертывания).

5. Количество всплывающих пузырьков увеличивается. Они всплывают не только около стенок, но и по всей поверхности под плёнкой (молекулы белка меняют свою структуру и приобретают совершенно другой вид. При этом они всплывают на поверхность жидкости и там все это слегка подсыхает).

6. Пенка становится прочнее (от 55 до 80 градусов в молоке начинают свертываться и другие белки, например, альбумин, и пенка становиться все более и более толстой).

7. Пузырьки около стенок прорвались и поднимают края плёнки.

8. Большое количество пузырей поднимают всю плёнку (пленка станет такой плотной, что будет не давать пузырькам воздуха, образующимся при кипении, выходить на поверхность - и тогда молоко "убежит").

Рисунок . Опыт 1 Получение пенок

2.3. Опыт 2. Сворачивание белка. Чтобы своими глазами увидеть, как сворачивается белок, мы возьмем сырое куриное яйцо и выльем белок из него в кипящую воду.

Цель: Наблюдение сворачивания белка на примере куриного яйца

Оборудование и материалы: ёмкость с горячей водой, сырой куриный белок.

Описание эксперимента: мы взяли сырое куриное яйцо и вылили белок от него в горячую воду. Белок из жидкого и прозрачного превратился в твёрдый и белый.

Вывод: таким образом, мы убедились, что молоко убегает из-за плёнки на поверхности.

Глава 3. Способы предотвращения «побега» молока

Можно ли что-то сделать, чтобы молоко не «убегало»?

3.1. Удаление плёнки и пены ложкой

Цель: доказать, что удаление плёнки предотвратит убегание молока при кипении.

Оборудование и материалы: плита, кастрюля, ложка, молоко.

Рисунок 5. Удаление пенки

Описание эксперимента:

1. Наливаем молоко в кастрюлю, ставим на плиту и нагреваем до кипения.

2. Когда мы увидели, что много пузырьков стало подниматься на поверхность, мы аккуратно сняли ложкой пенку.

3. Наблюдаем за характером кипения молока. Молоко кипит достаточно равномерно, за пределы кастрюли не выходит.

Объяснение: Разрушая целостность плёнки, мы выпускаем избыток давления в пузырях под ней, и молоко кипит как вода.

Вывод: Молоко у меня действительно никуда не убежало, значит

1 способ – убирать пенку, которая закрывает выход пузырькам.

3.2. Удаление пенки более крупными пузырями

Цель: выяснить, правда ли, что положенная на дно металлическая крышка для консервирования предотвратит убегание молока

Оборудование и материалы: кастрюля, молоко, крышка для консервирования, плита.

Описание эксперимента:

1. На дно кастрюли кладём крышку. Наливаем молоко и ставим кастрюлю на плиту.

2. Наблюдаем за характером кипения молока. Около крышки образуются достаточно крупные пузыри. Плёнка в отдельных местах очень тонкая, прозрачная, а в других местах порвана пузырями.

Объяснение: Под крышкой остается воздух, который при нагревании расширяется и, соединяясь с парами закипающего молока, на дне образует довольно крупные пузыри, которые устремляются вверх и разрушают плёнку на стадии её образования. Молоко не убегает.

Рисунок 6-7. Удаление пленки более крупными пузырями

Вывод: наше предположение подтвердилось. Крупные пузыри, идущие от дна к поверхности, разрывают плёнку.

2 способ – положить на дно металлическую крышку.

3.3. Нагревание молока на умеренном огне

А ещё мы увидели, что если молоко стоит на очень сильном огне, то никакие способы не спасут, молоко всё равно убежит.

Если уменьшить огонь, то есть нагревать медленно, то и кипеть молоко будет равномерно.

3 способ – кипятить молоко на слабом огне.

Рисунок 8. Нагревание молока на умеренном огне

3.4. Смазка стенок сосуда маслом

Цель: выяснить, влияет ли смазка на стенках сосуда на “убегание” молока.

Оборудование: кастрюля, молоко, масло сливочное, плита.

Описание эксперимента:

1. Внутренние края посуды, в которой будем кипятить молоко, смазываем маслом.

2. Нагреваем молоко до кипения. Молоко поднимается до масляной полоски и останавливается.

Объяснение: Масло не смачивается молоком.

Вывод: Полоска масла предотвращает побег молочной пены, не дает молоку подняться выше намазанной маслом полоски.

Рисунок 9-10. Смазывание стенок кастрюли маслом

4 способ – смазать край кастрюли сливочным маслом.

Заключение

В результате анализа литературы и проведенного исследования, мы пришли к следующим выводам:

1. Изучили научно-исследовательскую литературу по данной теме и выяснили, как закипает вода и как молоко, и почему молоко «убегает».

2. Провели опрос учащихся и выяснили…

3. Плёнка на поверхности молока образуется при его нагревании – сворачивается белок.

4. Провели наблюдение за кипением молока и узнали, что при образовании плотной пленки, пузырьки воздуха не могут выйти на поверхность, в итоге молоко «убегает», примерно при 75-ти градусах.

5. Провели эксперимент, подтвердили несколько способов остановки «убегающего» молока:

• 1 способ – убирать пенку, которая закрывает выход пузырькам.

• 2 способ – положить на дно металлическую крышку.

• 3 способ – кипятить молоко на слабом огне.

• 4 способ – смазать край кастрюли сливочным маслом.

Наша гипотеза подтвердилась: если знать причины «побега» молока, можно остановить «убегающее» молоко.

Молоко при нагревании убегает из-за пенки на поверхности, и существуют способы для его остановки.

Список литературы

1. ЕлисеевН. Молоко убежало. [Текст]/ЕлисеевН.- //Квант. Научно-популярный журнал. – 2001. - №4.

2. Почему появляется пенка на молоке [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.tavika.ru/2015/03/blog-post11.html

3. Молоко [Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%BE

4. Состояние вещества. Кипение. [Электронный ресурс]/ Режим доступа: http://www.xliby.ru/fizika/fizika_dlja_vseh_molekuly/p6.php

5. Справочник потребителя. Состав молока [Электронный ресурс]/ Режим доступа: https://test.org.ua/usefulinfo/food/info/125