Cuisiner Une crème glacée dans la neige

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Objectif : Cuisiner une crème glacée grâce à la neige
Cycles d'apprentissage: 2e et 3e cycles du primaire et 1er cycle du secondaire
Compétences du 21e siècle: Résolution de problème
Progression des apprentissages en S et T:
Matière
Les états de la matière (solide, liquide, gazeux)
Les changements d’état de la matière (fusion, solidification, évaporation, condensation)

Préparation

Version démonstration :
  • 1 glacière remplie de neige (avec un séparateur)
  • Gros sel
  • 1 cuillère
  • 8 thermomètres
  • 1 chronomètre
Version par équipe :
  • 1 verre rempli de neige
  • 1 cuillère
  • 1 thermomètre
  • 1 chronomètre

version Démonstration

Version par équipe

Température de la neige : 0 C

Température de la neige salée : -10 C

Conclusions

La neige est faite de glace. Normalement, la glace fond à 0 °C.
Quand on ajoute du gros sel à la neige :
  1. Le sel se mélange à la petite quantité d’eau liquide toujours présente autour des cristaux de neige.
  2. Cette eau salée gèle à une température plus basse que 0 °C.
  3. Pour que la glace fonde dans cette eau salée, elle doit absorber de la chaleur de son environnement.
  4. Cette chaleur est prise dans la neige et dans le thermomètre : la température baisse.
Ainsi, le mélange neige et sel peut descendre à –10 °C, –15 °C ou même plus froid, alors que la neige seule reste autour de 0 °C.

Préparation

Par équipe:
  • 1 petit et 1 grand sac à glissière (Ziploc)
  • 1 grand bol mélangeur (cul-de-poule)
  • Crème 15 ou 35 %
  • Sucre
  • Vanille
  • Gros sel 
  • Neige propre
  • 1 fouet à mélanger
  • 1 cuillère
  • 1 Thermomètre
  • 1 Chronomètre

Mise en situation

Demander aux élèves : Peut-on faire de la crème glacée sans congélateur? Pourquoi l’hiver peut-il nous aider? Les élèves formulent des hypothèses : « La neige va geler le mélange.  « Le sel va aider à aller plus vite. » Annoncer aux élèves : Nous allons essayer deux techniques de cuisson sur neige : dans un bol mélangeur en métal et dans un grand sac à glissière. Expliquer aux élèves les deux techniques. Ils pourront choisir la technique de leur choix

Protocole avec les sacs à glissière

  1. Dans le petit sac, mélanger ½ tasse de crème,  1 c. à soupe de sucre et quelques gouttes de vanille
  2. Bien fermer la glissière et vérifier l’étanchéité
  3. Dans le grand sac, remplir de neige (ou glace). Ajouter 2–3 cuillères à soupe de sel
  4. Puis, insérer le petit sac dans le grand. Refermer et brasser vigoureusement pendant 5 à 10 minutes

Protocole avec un bol mélangeur

  1. Comprimer la neige avec le bol mélangeur
  2. Déposer quelques cuillères de gros sel dans le neige sous-jacente, puis mélanger pour rendre la neige « super froide » 
  3. Dans le bol mélangeur, mélanger ½ tasse de crème,  1 c. à soupe de sucre et quelques gouttes de vanille
  4. Fouetter vigoureusement en se relayant pendant une dizaine de minutes

Dans un bol mélangeur 

Concepts scientifiques

La crème est d’abord à l’état liquide. Quand on la met dans la neige, elle perd de la chaleur parce que la chaleur se déplace toujours du plus chaud vers le plus froid. Le sel ajouté à la neige fait fondre la neige, mais pour fondre, la neige a besoin de chaleur. Cette chaleur est prise au mélange de crème, qui devient alors encore plus froid. Quand la crème devient suffisamment froide, elle change d’état et se solidifie. C’est ainsi que la crème glacée se forme sans congélateur.