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커피탐구보고서
1. 탐구를 시작하게 된 동기
난 나이가 어림에도 불구하고 커피를 자주 마시는 편이다. 어느 날, 냉커피가 먹고 싶다는 생각에 무턱대고 차가운 물에 커피를 부었다. 하지만 뜨거운 커피를 마실 때와는 달리 찬물이라서 그런지 평소보다 커피가루가 쉽게 녹지 않는 것을 보았다. 그래서 물의 온도가 커피가 녹는 것과 무슨 관련이 있을까, 궁금하여 실험을 하게 되었다. 그리고 온도이외에 어떤 조건이 커피가 녹는 데에 영향을 줄지도 궁금해졌다. 어떤 물의 온도에서 빨리 녹을지 알게 된다면 빠른 시간에 커피를 타게 될 수 있지 않을까.
2. 알아보고 싶은 점
1) 찬물과 뜨거운 물 중 어떤 물에 커피가 얼마나 빨리 퍼져나갈까?
2) 저어주면 얼마나 더욱 빨리 퍼질까?
3. 탐구 기간
2005. 08. 15. ～ 2005. 8. 16.
4. 탐구 절차와 방법
실험(1) : 찬물과 뜨거운 물 중 어떤 물에 커피가 얼마나 빨리 퍼져나갈까?
가설 : 나는 뜨거운 물이 찬물보다 월등히 빨리 퍼질 것 이라고 생각된다. 온도가 높을 수록 온도가 낮은것에 비해 분자운동이 활발하므로, 커피가루분자가 물에 더욱 빠르게 확산될 것이라고 생각하였다. 그리고 이미 실험 전에 커피가 찬물에서 늦게 녹는 것을 발견했고 이로 인해 실험을 하게 된 것이기 때문이다.
준비물 : 커피가루, 찬물과 뜨거운 물, 스톱워치, 컵
<실험방법>
1) 투명한 두 컵에 똑같은 양씩 찬물과 뜨거운 물을 붓는다.
2) 먼저 뜨거운 물에 팩커피를 한 개를 넣는다.
3) 커피가루를 넣음과 동시에 스톱워치로 걸리는 시간을 측정한다.
4) 똑같은 방법으로 찬물의 커피의 걸리는 시간을 측정한다.
5) 두 시간을 비교 한다.
<실험결과>
두 개의 스톱워치로 동생과 시간을 측정하자 뜨거운 물은 1분 21초(사진1번) 가 걸리자 모두 다 녹아 내렸다. 찬물은 겨우 반 정도 퍼졌으며, 결국 찬물은 3분(사진…(생략)
2번) 정도가 걸려 다 녹아 내렸고, 1분 39초의 차이가 났다.
실험(2) : 스푼 등등으로 저어준다면 얼마나 더욱 더 빨리 확산 될까?
가설 : 저어주면 둘 다 별 차이 없이 잘 퍼질 거라고 생각한다. 저어준다면 분자운동 대신 우리가 인위적으로 섞어주는 것이기 때문에 확산되는 속도가 엄청나게 증가하여 1분 정도로 전보다 빨리 모두 풀어질 것 이라고 생각 된다.
준비물 : 커피가루, 찬물과 뜨거운 물, 스톱워치, 컵, 스푼
<실험방법>
1) 실험 1과 같이 두 개의 컵에 뜨거운 물과 찬물을 똑같이 붓는다.
2) 팩커피를 뜨거운 물에 먼저 넣는다.
3) 그 후, 스톱워치로 시간을 측정하며, 스푼으로 젓는다.
4) 커피가 다 풀어지면 스톱워치를 멈추고 걸린 시간을 측정한다.
5) 똑같은 방법으로 차가운 물에 커피의 시간을 측적한다.
6) 두 커피의 시간을 비교한다.
<실험결과>
뜨거운 물
차가운 물
그냥 뒀을때 걸린시간
1분 21초
3분
저어줬을때 걸린시간
10초
40초
스푼으로 저어주자 저어주지 않을 때와 달리 엄청나게 시간적으로 차이가 벌어졌다. 뜨거운 물은 10초(사진3번)도 안돼서 완벽하게 풀어졌고, 찬물은 40초(사진4번)가 걸렸다.
가설과는 차이가 나는 속도지만 저어주지 않을 때와 비교하면 위의 표처럼 시간이 많이 단축된 샘이다. 물에서 일어나는 확산 현상은 스푼 같은 도구로 확산을 도와주면 더욱 빨리 확산된다는 것을 확실히 알게 되었다.
Q. 커피는 왜 뜨거운 물에서 더 잘 녹을까?
A. 볶은 커피를 엄청난 낮은 온도에서 건조를 시키면 그렇게 가루처럼 부서진다. 그리고 그 상태에서 수분을 다 빼앗겼기 때문에 바싹 말라 있게 되는 것이다.
거기에 뜨거운 물. 즉 얼어서 수분을 뺏긴 것에 온도와 물을 동시에 공급해 주면 충분한 조건이 되었기 때문에 빨이 용해되는 것이다.
이와 반대인 것에는 원두커피가 있는데 그것은 볶은 커피를 그냥 갈아만 놓은 것이라, 얼린 것보다 향이 좋다고 한다. 때문에 용해가 되는 것이 아니고 녹차처럼 우려내는 것이다.
5. 탐구를 통해 알게 된 점과 느낀 점
난 평소에 단지 커피를 좋아했을 뿐이었는데, 커피덕분에 이렇게 좋은 실험도 해보고, 많은 것을 알 수 있는 계기가 되었던 것 같아서 좋았다. 학교나 학원에서 하는 딱딱한 공부보다 이렇게 흥미를 가지고 실험해보고 보고서를 작성해보고 하니, 이젠 탐구보고서도 별로 두렵지 않다. 이번 실험을 통해서, 커피가 어떤 온도에서 잘 녹는지, 그리고 어떻게 하면 더 잘 녹는지 알게 되었고, 그 차이도 크다는 것을 알게 되었다. 이젠 커피가 뜨거운 물에서 잘 녹는 것을 알게 되었으니, 커피를 먹을 때 효율적으로 먹을 수 있을 것 같다.
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