Koke melk i vakuum

Hva gjør vi i dette eksperimentet?

VilVite og Q-Meieriene ønsker å se hva som skjer om vi putter Q-melk i vakuum.

Se videoen del 1. Hva tror du svaret er? Prøv å tenk deg frem til et svar før du ser videoen med del 2.

Så, hva skjedde egentlig?

Da kan vi stille oss spørsmålet: Hvorfor oppfører melken seg på denne måten? Vel. Da må vi først forstå noen ting og vakuum, og hva det vil si å koke. 
 

Hva er et vakuumkammer?

I et vakuumkammer så pumper vi ut luften som er inni beholderen, for å lage et vakuum: et sted tomt for luft. Et slikt lite vakuumkammer klarer ikke å lage et absolutt vakuum, altså et helt tomt rom uten verken atomer eller molekyler, men vi kommer et godt stykke på vei. I vakuum så oppfører mange stoffer seg ganske annerledes enn det vi er vant med.

Hva vil det si at noe koker?

Når et stoff koker så begynner det å gå over fra væske til gass og du ser det danner seg bobler som stiger opp. Kokepunktet til et stoff – hvilken temperatur et stoff koker på - kommer an på trykket. For eksempel koker vann, ved 1 atmosfæres trykk, på 100^oC.

Alt flytende liker å holde seg sammen. Det er svake krefter mellom molekylene som hindrer dem i å spre seg ut som gass. Varme er bevegelsen til molekylene. Desto varmere, desto større fart har de. Alle væsker vi omgir oss med, selv kaldt vann, er så varme at molekylene kolliderer og spretter så raskt ut fra hverandre at kreftene som holder dem sammen som væske ikke egentlig er sterke nok. De er sterke nok så lenge de får hjelp av lufttrykket. Når væsken koker er farten blitt så stor at ikke en gang presset fra luften er nok til å få det til å holde sammen.

Q-melk i et vakuumkammer

Når vi pumper ut luften av et kammer med melk inni, så senker vi lufttrykket rundt melken. Når lufttrykket går ned, så er det mindre som hjelper melken å holde seg sammen som væske, og molekylene begynner å rive seg løs. Når lufttrykket blir lavt nok, så begynner melken å koke selv når den ikke er varm. Vi har altså senket kokepunktet til melken!

Hvorfor endrer temperaturen seg i vakuum?

Temperatur måler hvor mye bevegelse det er i molekylene og atomene i et stoff. Når melken i vakuumkammeret begynner å koke, og molekylene begynner å rive seg løs, så forsvinner også energien til molekylene vekk fra melken. I vårt eksperiment koker bare melken et lite øyeblikk, og lite av energien forsvinner bort. Om melken hadde stått i vakuum lengre, så hadde temperaturen gått enda mer ned.