Perché il coke sink & il coke di dieta galleggia in acqua?

Molti insegnanti di scienza eseguono una dimostrazione in cui immergono lattine sigillate di Coca-Cola e Dieta Coke in un serbatoio d’acqua. La lattina di Coke si affonda immediatamente, mentre la lattina di Coke Dieta galleggia. Alcuni istruttori hanno adattato questa dimostrazione come un esperimento per insegnare agli studenti i principi della densità e della galleggiabilità. Gli esperimenti consentono agli studenti di effettuare delle misurazioni in modo da poter elaborare una spiegazione scientifica per il comportamento osservato.

Densità

La densità rappresenta la relazione tra la massa di una sostanza e la quantità di spazio occupato, cioè il suo volume. Gli scienziati normalmente esprimono la densità in unità metriche di grammi per millilitro, o g / ml. L’acqua pura presenta una densità di 1,00 g / mL. La maggior parte degli altri liquidi presenta densità tra 0,8 e 1,3 g / mL.

Composizione di Coke

Coca Cola consiste principalmente di acqua. Ma contiene anche 39 g di zuccheri, principalmente sotto forma di sciroppo di mais ad alto fruttosio, o HFCS. L’HFCS utilizzato da Coca-Cola e la maggior parte dei produttori di bevande analcoliche presenta una relativa dolcezza di 160 rispetto alla dolcezza di base di 100 esposti da saccarosio o da tavola. Questa scala relativa riflette la dolcezza percepita, il che significa che HFCS ha letteralmente sapore 1,6 volte più dolce di una quantità uguale di saccarosio. Di conseguenza, una bevanda dolcificata con HFCS richiede meno dolcificante per raggiungere il livello desiderato di dolcezza rispetto a una bevanda zuccherata con saccarosio.

Composizione di Coca Cola Dieta

La vitamina Coke contiene un dolcificante artificiale: aspartame. L’aspartame presenta una dolcezza percepita di 180 volte quella dello zucchero. O, per un confronto più diretto, l’aspartame presenta una dolcezza 113 volte maggiore rispetto allo sciroppo di mais di fruttosio alto. Di conseguenza, la Dieta Coke richiede solo 0,35 grammi di aspartame per ottenere lo stesso livello di dolcezza rispetto ai 39 g di HFCS in Coke.

galleggiabilità

Se un oggetto si affonda o galleggia dipende dalla sua galleggiabilità. Un oggetto posto in acqua esercita una forza di discesa sull’acqua. L’acqua, tuttavia, si spinge indietro. Il principio di Archimede afferma che la forza gonfiabile esercitata dall’acqua o da qualsiasi altro fluido su un oggetto è uguale al peso dell’acqua spostata dall’oggetto. Se il peso dell’acqua sfalsata supera il peso dell’oggetto, l’oggetto galleggia. Altrimenti, si affonda. Questo, in parte, spiega perché le navi metalliche galleggiano. Spiega anche perché la lattina di Coca-Cola si scioglie. Poiché le due lattine presentano forme e dimensioni identiche, spostano uguali quantità di acqua quando sono sommerse. Ma il fatto che la lattina dei pozzetti di Coca cola significa che deve pesare più della quantità di acqua che sposta, mentre la lattina di Coke di Dieta pesa meno.

Spiegazione matematica

Entrambe le lattine di Coca-Cola e Coke di Dieta contengono 12 liquidi oz., O 355 millilitri di liquido. Entrambe le bevande consistono principalmente di acqua. La differenza principale è nel dolcificante. La coca contiene circa 325 ml di acqua, con una densità di 1,0 g / ml e 39 g di zucchero. Il contenuto della pentola quindi pesa 325 g + 39 g = 364 g. La canna di Coke di Dieta, tuttavia, contiene solo 0,3 g di aspartame. Si compone quindi quasi interamente di acqua e quindi il contenuto della canna pesa circa 355 g. Questa differenza di peso rende la lattina di Coca-Cola sufficientemente flessibile per galleggiare. In termini di densità, la densità della dieta Coke è di circa 1,00 g / ml, uguale all’acqua. Il Coke, tuttavia, presenta una densità di 1,03 g / mL.