台北市第三九届中小学科学展览会

1、.台北市第三九屆中小學科學展覽會作品說明書類別：物理科科別：自然科組別：國小組作品名稱：小心，別燙口！關鍵詞：熱的傳導小心，別燙口！摘要本研究主要在了解水加不同的東西(調味料、食用油)上升和下降的溫度來做比較。經過我們以水加不同比例的油或調味粉，發現了溫度上升時，比例不同但上升速度卻差不多，而食用油比例較低時，下降較快，但比例較高時溫度下降速度韓比例無關。希望我們能製造出感溫的杓子或筷子，能避免燙傷。壹、研究動機冬至進補不論湯圓或麻油雞，媽媽總是叮嚀小心！別燙著了！，聞到誘人撲鼻的香味，苦等不涼，自然課也有教到熱的傳導，因此我們認為其中必有秘密，決定來研究看看。我們的基本概念再：六下(南一版)

2、熱的傳導，有相關學習活動。貳、研究目的一、水和各種液態油與調味料交互作用後水溫的變化情形。二、水和各種固態油與調味料交互作用後水溫的變化情形。三、不同容器中液體溫度的變化情形。四、參、文獻探討 臺北市第37屆科展國小組物理科的熱水請不要那麼快冷。肆、研究設備及器材1.溫度計 2.瓦斯爐 3.量杯(100c.c.) 4.碼表 5.鋁鍋 6.各種油類 7.調味料 8.天平 9.水 10.資料收集器伍、研究過程目的一、水和各種液態油與調味料交互作用後水溫的變化情形。 1. 選擇常用的食用油，分別為沙拉油、葵花油、橄欖油、麻油及黑醋、白醋。2 .選擇常用的調味料，分別為糖、鹽、太白粉、地瓜粉、麵粉。3

3、.使用溫度計(max110)測量，將瓦斯爐放置於室內、通風之地，相同室溫、水溫、日期、研究觀察、紀錄。 實驗一探討水不加油和加不同種類的油與調味料，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與同一溫度開始，每單位時間溫度下降的情形。 方法：1.準備定量的各種食用油與調味醬。 2.取相同水量(450c.c.)加入不同的食用油或調味醬(90c.c.)共540c.c.，用相同的鍋子、瓦斯加熱(最大火力)至沸騰並每隔30秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90(或最高溫度)開始記錄每隔30秒下降的溫度紀錄10分鐘。 4.用自來水下降鍋子的溫度至相同溫度後再做另一個食用油(重複方法

4、1、2、3)。結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖一 經由此圖我們發現油類上升的速度最快，黑醋和白醋上升的最慢。圖二經由此圖我們發現黑醋、白醋和水下降的最快，葵花油、麻油和沙拉油下降的速度最慢；這是因為葵花油、麻油和沙拉油都是油類，能把熱水裡的熱鎖住，但黑醋、白醋和不是油類，並不能把熱水裡的熱鎖住，這證明了油具有很好的保溫效果。 發現： 1. 加油的水溫度上升快，冷卻慢如：葵花油上升28/分 下降1.55/分 2.黑醋只有蒸氣，沒有冒泡，加溫只到88.5，所需時間最長。 3 .白醋與水溫度上升的前3分鐘大致相同，當白醋蒸發產生煙時，溫度上升所需的時間加長，溫度下降3.7/分。4.油類溫度

5、上升平均，較不受外界溫度影響。實驗二探討水不加油和加不同濃度的葵花油，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與同一溫度開始，每單位時間溫度下降的情形。 方法：1.分別準備30c.c.、15c.c.、10c.c.、5c.c的葵花油。 2.取相同水量(1000c.c.)加入不同的濃度的葵花油，用相同的鍋子、瓦斯加熱(最大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一，次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90(或最高溫度)開始記錄每隔60秒下降的溫度。 4.用自來水下降鍋子的溫度至相同溫度後再做另一個濃度(重複方法1、2、3)。結果：原始结果的數據請見現場資料說明圖三經由此圖我們可以發現雖然油量

6、有倍數關係，但上升的速度卻差不多。圖四經由此圖我們發現油量有倍數關係，但下降程度最快的是5c.c.，其次是10 c.c.，這是因為5c.c擴散在水上的面積是最小的，沒辦法把熱水的熱鎖住，所以下降最快。 發現： 1.葵花油10c.c.以上的濃度越高水溫度加熱時溫度上升越快。 2.葵花油10c.c.以上的濃度越高水溫度降溫時溫度下降越慢。 3.葵花油5c.c.擴散在水上的面積最小，無法形成完整的隔熱油膜，所以下降最快。 4.葵花油15c.c.和30c.c.的上升、下降曲線幾乎重疊，表示15c.c.就具有葵花油的最佳保溫效果。實驗三探討水加不同濃度的麻油，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與同一溫度開

7、始，每單位時間溫度下降的情形。 方法：1.分別準備6c.c.、7c.c.、8c.c.的各種麻油。 2.取相同水量(1000c.c.)加入不同濃度的麻油.，用相同的鍋子、瓦斯加熱(最大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90(或最高溫度)開始記錄每隔60秒下降的溫度。 4.用自來水下降鍋子的溫度至相同溫度後再做另一濃度(重複方法1、2、3)。結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。 圖五經由此圖我們發現，使用相同容器但不同濃度的麻油，濃度越低反而沸騰越快，到最後依然是最高溫，所以此圖告訴我們，煮湯如果加入過多的麻油，沸騰時間會加長。 圖六經

8、由此圖我們可發現，不管是上升還是下降，濃度越低都是最快的，所以如果想在最短的時間讓湯沸騰或變涼，都不要加過多的麻油，否則只會拉長沸騰或變涼的時間。 發現： 1. 麻油濃度越高，加熱時溫度上升越慢 2. 麻油濃度越高，溫度降溫時下降越慢 目的二：水和各種固態調味料交互作用後，水溫的變化情形。 實驗一探討在水中加入等重且不同種類的調味料(粉狀)，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與下降每單位時間的變化。 方法：1.準備不同的調味料定量(30g)。 2.取相同水量(450c.c.)將調味料加入，在用相同火力加熱，並每隔1分鐘紀錄。 3.從90(或最高溫度)開始，每隔1分鐘紀錄溫度(共10次) 4.用自

9、來水下降鍋子的溫度至相同溫度後再做另一個調味料(重複方法1、2、3)。結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖七經由此圖我們發現上升最快的是太白粉、地瓜粉和麵粉，而鹽和糖則是最慢。圖八經由此圖我們發現鹽和糖比太白粉、地瓜粉和麵粉來得快，這是因為粉類加水後變的比較黏稠，它們就跟油一樣能把熱水裡的熱鎖住， 而鹽和糖加水後並沒有很明顯的變化，因此也就不能把熱水裡的熱鎖住。發現： 1.太白粉與麵粉下降溫度1.7/分 2.糖的下降溫度3.9/分 3.地瓜粉上升溫度27.5/分 4.太白粉上升溫度11.5/分 5.地瓜粉在低溫22即有冒泡現象，比鹽還大，有別於其他，隨即便小， 其溫度上升量有 加大的趨勢

10、。實驗二：探討水加不同濃度的太白粉相同容器，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與同一溫度開始，每一分鐘溫度下降的情形。 方法：1.分別準備10g、12g、14g、15g、20g的太白粉。 2.取相同水量(1000c.c.)加入不同濃度的太白粉.、相同的鍋子、相同火力加熱(最大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90或最高溫度開始記錄每隔60秒下降的溫度。 結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖九經由此圖我們發現一開始上升速度都差不多，但到最後就有明顯的變化，12g的太白粉速度最慢，在來是10g、14g，15g和20g因為差距較少，所以比

11、較相近。圖十經由此圖我們發現下降最慢的是10g，其他的都差不多，這是因為10g的太白粉最少，鎖住熱的面積也較小，因此下降速度會最快。 發現： 1.太白粉濃度越高，溫度上升越快。 2.太白粉濃度越高，溫度下降越慢。 3.太白粉在14g時,呈現降溫緩慢的情況 (82.74度以前)。經修改成圖2-2-3發現溫度下降曲線大致相同，推測可能參有其他雜質。 實驗三探討水加相同濃度，不同種類的粉，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升，同一溫度開始，每一分鐘溫度下降的情形。 方法：1.分別準備20g麵粉和20g太白粉。 2.取相同水量(1000c.c.)加入相同濃度的麵粉、太白粉，以相同的鍋子，用相同火力加熱(最

12、大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90或最高溫度開始記錄每隔60秒下降的溫度。 結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖十一麵粉上升的溫度較高、速度較快；太白粉上升的溫度較低、速度較慢。圖十二麵粉下降的溫度較低、速度較快；太白粉下降的溫度較高、速度較慢。可見麵粉保溫效果較差，因為他的溫降點比太白粉高，但結果卻比太白粉低。 發現： 1.上升曲線大致相同，從72.5度，太白粉加熱變慢。 2.相同濃度加太白粉溫度下降較麵粉為慢。目的三：不同容器中液體溫度的變化情形。實驗一探討水加相同濃度的麻油不同口徑的容器，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上

13、升與同一溫度開始，每一分鐘溫度下降的情形。 方法：1.分別準備六吋、八吋同材質的鍋子。 2.取相同水量(1000c.c.)加入相同濃度的麻油.、不同口徑的鍋子、瓦斯相同火力加熱(最大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位置)。 3.從90或最高溫度開始記錄每隔60秒下降的溫度。 結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖十三經由此圖我們發現，容器的大小並不會使同樣濃度的油水有很大的差別，因為口徑大的受熱面積也大，所以沸騰的速度會快於口徑小的。所以如果希望煮湯速度快點，可使用口徑大的鍋子。圖十四經由此圖我們發現，口徑的大小並不會使油水的溫度下降有所改變，但

14、如果一定要追根究底，口徑大的有快於小的一點點，因為口徑大的散熱面積較大，所以散熱的較快。從上面兩圖得知，如果希望煮湯時，能夠沸騰快下降也快，建議使用口徑大的鍋子。 發現： 1. 鍋子口徑越小，加熱時溫度上升越慢。 2. 鍋子口徑越小，溫度降溫時下降越慢。 實驗二探討水加相同濃度的麻油不同材質的容器，以同一火力加熱至沸騰紀錄溫度上升與同一溫度開始，每一分鐘溫度下降的情形。 方法：1.分別準備不同材質的鍋子(不鏽鋼鍋、陶鍋)。 2.取相同水量(1000c.c.)加入相同濃度的麻油.，以不同材質的鍋子，用相同火力加熱(最大火力)至沸騰，並每隔10秒讀取溫度一次加以紀錄(溫度計懸掛固定於相同的高度、位

15、置)。 3.從90或最高溫度開始記錄每隔60秒下降的溫度。 結果：原始結果的數據，請見現場資料說明。圖十五經由上圖我們可發現，不鏽鋼鍋內的麻油溫度提升，從加熱一開始就比陶鍋要高，到最高溫的時候，已有一小段差距。所以不鏽鋼的保溫效果較好，如果想在短時間內讓湯煮沸，不妨用不鏽鋼鍋來煮湯，相信一定會比陶鍋要快。圖十六經由此圖我們可發現，不鏽鋼鍋散熱的較快，到最後完全涼時，陶鍋的溫度還是高於不鏽鋼鍋，因此，如果想讓湯涼的較慢，建議可使用陶鍋；反之，則可以使用不鏽鋼鍋。所以如果想要讓湯趕快煮沸，又要趕快變涼，建議的做法是，先用不鏽鋼鍋煮沸，再倒入陶鍋中。 發現： 1.使用陶鍋加熱溫度上升較慢。 2.使用陶鍋比用不鏽鋼鍋保溫效果好、降溫慢。討論 在測量溫度時，因視覺誤差，結果會受影響，用電子的自動溫度讀取裝置，可計算出更精密的研究結果，但是會有延遲的誤差。柒、結論 一、加