Showdefysica demo 11, Cappuccino en de condensatiewarmte van water

5 juni • Ed van den Berg • Herman Schalk; Leo Volkering

De verdampingswarmte van water is ruim 500x de soortelijke warmte van water. Vandaar dat cappuccinomelk wordt verwarmd met stoom in plaats van met heet water. Naast een overtuigende proef ook een oefening in rekenen met soortelijke warmte en verdampingswarmte.

 

Vorige Volgende

De ideale cappuccino maak je met melk (halfvol of vol voor schuimvorming) die al roerend langzaam verwarmd wordt tot 65 °C en vervolgens geklopt. Bij een hogere melktemperatuur of te snel verwarmen is er risico van een aanbrandsmaak en schuimt het minder mooi; bij lagere temperatuur is de melksmaak iets minder zoet. De espresso zelf mag warmer zijn. In een café is er geen tijd voor langzaam verwarmen. In deze demo ontdekken we een oplossing hiervoor.

De demo laat aan de hand van de context van een cappuccinoapparaat de grootte van de condensatiewarmte van water zien. Deze condensatiewarmte levert de grootste bijdrage voor de opwarming van de melk. De demonstratie bestaat uit twee delen. Eerst rekenen de leerlingen uit wat er gebeurt als je heet en koud water met elkaar mengt. Daarna wordt met behulp van de demonstratie gekeken wat er gebeurt als je stoom gebruikt. Het aangehangen werkblad kan dienen om de leerlingen actief bij de proef te betrekken en ook om hen te helpen bij de berekeningen.

De beschrijving van deze demo staat in het boek ShowdeFysica.

Ervaringen van tester Peter Duifhuis
Deze proef (beschreven in een artikel in NVOX van Hidden e.a., 2011) heb ik omgewerkt tot een leerlingproef en laten uitvoeren door eerstejaars natuur- en scheikunde van de leraaropleiding tweedegraads aan de HU. De opmerkingen gaan over de aangepaste versie van de proef.
Studenten kunnen hiermee goed uit de voeten, dat wil zeggen: ze kunnen de proef zonder veel hulp uitvoeren.

  • De proef is snel klaar.
  • De meting aanlengen met heet vloeibaar water (toegevoegd door mij) is door lang niet alle studenten uitgevoerd. Waarschijnlijk omdat ze daar geen ‘spannend’ resultaat verwachten.
  • We hebben met echte melk gewerkt, om onderscheid stoomproductie en gewenste product duidelijker te maken. Dit werkte prima.
  • De erlenmeyer waar de melk in wordt verwarmd moet groot genoeg zijn, als de stoom erbij komt loopt het snel over.
  • Het is goed om stil te staan bij het op tijd verwijderen van de slang: anders wordt de melk in de andere kolf gezogen en valt er niks meer te meten.

    Terugkijkend naar het voorschrift in het boek:
  • Het rekenwerk is voor dit niveau (vergelijkbaar met bovenbouw havo/vwo) heel goed zelf te doen. (Niet eenvoudig, wel goed te doen.)
  • De uitwerking is prima (door leerlingen) uit te voeren, met aandacht voor eerder genoemde punten.

Bronvermelding
  1. Artikel: Hidden, F., Boomsma, J., Schins, A., Van den Berg, E. (2011). Hoe verwarm ik de melk voor een kopje cappuccino? Condensatiewarmte van water. NVOX, 36 (9), 434-435.
11_leerlingpracticum-Cappuccino_Peter-Duifhuis.docx
Leswerk