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厨房中的几个物理问题_

 茶香飘万里 2010-12-04


  我们都有做饭的经历,回忆发生的一系列的变化,会看到有关的物理现象,利用物理知识去解释。这样就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。现例举如下:

 

  一、热凉粥时,锅里会发出响声,并不断冒出气泡,但一尝粥并不热,这是为什么?

 

  热凉粥与烧开水不一样,水具有很好的流动性,当锅底的水受热时,它就会膨胀,密度减少就上浮,周围的凉水就流过来填补。通过这种对流,就把锅底的热不断地传递到水各部分而使水变热。而凉粥的流动性差又不易传热,所以,当锅底的粥吸热后,温度就很快上升,但却不能很快地向上或四周流动,大量的热集中在锅底很难传到粥的上面,所以上面的粥依然是凉的。

 

  二、烧开水时,水开前的响声较水开后响,这是为什么?

 

  首先,是气泡的产生过程对响声大小的影响。水中有少量空气,水对空气的溶解度随温度的升高而降低。当水被加热时,气泡首先在容器壁上形成,随着温度的升高,不断地气泡内蒸发水蒸气,使气泡内的压强不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受到浮力也随之增大。气泡所受浮力大到一定程度时,便开始上浮。整个过程的声音就象往烧红的铁板上倒水一样。其次,在沸腾前,容器里的各水层的温度不同。容器壁附近水层的温度较高,水面附近的温度较低,气泡在上升的过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低,泡内有一部分水蒸气凝结成饱和蒸汽,压强减小;而外界压强基本不变,此时,水泡外压强大于泡内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。继续加热,气泡产生和膨胀就越来越多,但当气泡上升到温度较低的地方时,气泡中的水蒸气又要凝结成水,体积有逐渐减小。随着温度的升高,气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小,有不断上浮,在水的中、上部会产生一种振动。当水温接近沸点时,有大量的气泡涌现,接连不断地上升,并迅速地由大变小,使水剧烈振动,产生较大响声。

 

  当水的温度达到沸点时,由于对流和气泡不断地将热能带至水的中、上层,使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化,气泡内水蒸气达到饱和。气泡在上升的过程中不仅不会缩小,而且还继续增大,这时气泡所受到的浮力也增大,气泡就由底部一直上升到水的表面而破裂,放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振动减弱,响声自然也就小了。

 

  三、煮鸡蛋时,刚从锅里拿出表面粘有水的鸡蛋感觉不很烫手,可鸡蛋壳变干后,反而感觉比较烫手,这是为什么?

 

  这是因为鸡蛋表面有水时,热水不断蒸发吸收热量,使鸡蛋表面温度降低,降低到小于鸡蛋里面的温度。当鸡蛋表面变干后,使内外具有相同的温度。所以感觉比较烫手。

 

  四、从冰箱里取出冻肉如何解冻最好?

 

  用接近零度的冷水较好。因为冻肉温度是在零度以下,若放在热水中解冻,冻肉从热水中吸收热量,外层迅速解冻而使温度很快升到零度以上,此时的肉层之间便有了空隙,传递热的本领降低,使内部的冻肉不易再吸收热量解冻而形成硬核。若将冻肉放在冷水中,因冻肉吸热而使冷水温度很快降到零度且部分水还会结冰。因1克水结成冰后可放出80卡的热量,放出的热量被冻肉吸收后,使内外层的温度较快升高,而内层又容易吸收热量,这样,整块肉的温度也就较快升到零度。如此反复几次,冻肉可解冻。从营养角度分析,这种均匀缓慢升温的方法也是科学的。

 

  生活中处处有物理,只要我们细心观察,认真分析,一定会有新的发现和收获。

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