De nombreux professeurs de sciences effectuent une démonstration dans laquelle ils immergent des bidons scellés de Coke et de Coca Light dans un réservoir d'eau. La canette de Coke coule immédiatement, tandis que la canette de Diet Coke flotte. Certains instructeurs ont adapté cette démonstration en tant qu'expérience pour enseigner aux élèves les principes de densité et de flottabilité. Les expériences permettent aux élèves d'effectuer des mesures afin qu'ils puissent concevoir une explication scientifique du comportement observé.
Vidéo du jour
Densité
La densité représente la relation entre la masse d'une substance et la quantité d'espace qu'elle occupe, i. e., son volume. Les scientifiques expriment normalement la densité en unités métriques de grammes par millilitre, ou g / mL. L'eau pure présente une densité de 1.00 g / mL. La plupart des autres liquides présentent des densités comprises entre 0,8 et 1,3 g / ml.
Composition du Coca
Le Coca-Cola se compose principalement d'eau. Mais il contient également 39 g de sucres, principalement sous forme de sirop de maïs à haute teneur en fructose, ou HFCS. Le SHTF utilisé par Coca-Cola et la plupart des autres fabricants de boissons gazeuses présente une douceur relative de 160 par rapport à la douceur de base de 100 présentée par le saccharose ou le sucre de table. Cette échelle relative reflète la douceur perçue, ce qui signifie que le HFCS a un goût littéralement 1,6 fois plus sucré qu'une quantité égale de saccharose. En conséquence, une boisson édulcorée avec du HFCS nécessite moins d'édulcorant pour atteindre le niveau de douceur souhaité qu'une boisson édulcorée avec du saccharose.
Composition de Diet Coke
Diet Coke contient un édulcorant artificiel: l'aspartame. L'aspartame présente une douceur perçue de 180 fois celle du sucre. Ou, pour une comparaison plus directe, l'aspartame présente une douceur 113 fois supérieure à celle du sirop de maïs à haute teneur en fructose. En conséquence, Diet Coke exige seulement 0. 35 grammes d'aspartame pour atteindre le même niveau de douceur que les 39 g de HFCS dans le Coke.
Flottabilité
Le fait qu'un objet coule ou flotte dépend de sa flottabilité. Un objet placé dans l'eau exerce une force descendante sur l'eau. L'eau, cependant, repousse. Le principe d'Archimède stipule que la force de flottabilité exercée par l'eau ou tout autre fluide sur un objet est égale au poids de l'eau déplacée par l'objet. Si le poids de l'eau déplacée dépasse le poids de l'objet, l'objet flotte. Sinon, ça coule. Ceci, en partie, explique pourquoi les navires en métal flottent. Cela explique aussi pourquoi la canette de Diet Coke coule. Parce que les deux boîtes présentent des formes et des tailles identiques, elles déplacent des quantités égales d'eau lorsqu'elles sont submergées. Mais le fait que la canette de Coke coule signifie qu'elle doit peser plus que la quantité d'eau qu'elle déplace, alors que la canette de Diet Coke pèse moins.
Explication mathématique
Les boîtes de Coca-Cola et de Coca-cola contiennent 12 oz liquides.ou 355 millilitres de liquide. Les deux boissons consistent principalement en eau. La principale différence réside dans l'édulcorant. Le coke contient environ 325 mL d'eau, avec une densité de 1. 0 g / mL, et 39 g de sucre. Le contenu de la boîte pèse donc 325 g + 39 g = 364 g. La canette de Diet Coke, cependant, ne contient que 0,3 grammes d'aspartame. Il se compose donc presque entièrement d'eau et le contenu de la boîte pèse donc environ 355 g. Cette différence de poids rend la canette de Diet Coke suffisamment flottante pour flotter. En termes de densité, la densité de coke de régime est d'environ 1.00 g / mL, le même que l'eau. Le coke, cependant, présente une densité de 1,3 g / ml.
