登陆注册
2991300000021

第21章 厨房里的热学现象

在厨房里做饭炒菜,我们在屋外也能闻到饭菜的香味。更有意思的是,有时候锅里的油才烧热,厨房外面的人就闻到了油香。

香味是怎么被人闻到的呢?因为在烹调的过程中,饭菜的分子有一部分被蒸发到空气中,并且渐渐地向四面八方运动,当它们钻进我们的鼻孔时,我们就闻到香味了。这个过程是扩散现象。正是气体的扩散作用帮助人们闻到了各种气味。

气体分子很小很小,我们用眼睛不能直接看见它们。但是,这些分子的运动是能够间接地观察到的。在太阳光底下,我们可以看到许多尘埃在空气中飘来飘去,上下飞舞,就是尘埃受运动着的气体分子碰撞的结果。气体分子的运动是无规则的,互相之间不断地碰撞,不断地改变运动的方向。因为气体分子之间距离比较大,互相撞碰的机会少,所以它们很容易离散开来。有些气体的分子运动得很快,拿氢气来说,它的分子跑得比子弹头的速度还要快上几倍呢。正是这个缘故,气体物质的体积,如果不受外界的约束,就会不断膨胀扩大,扩散开来。

扩散现象不单气体里有,液体里也有。做汤的时候,滴进几滴酱油,即使不搅拌,整个汤里也会逐渐均匀地染上酱油的色泽,并富有酱油的美味。这就是酱油在汤里扩散的结果。

扩散的墨水固体之间也有扩散现象。有人曾经做过这样的实验:把一块铅片和一块金片,分别磨光,压在一起,在室温下(20℃)放置5年,金片和铅片便连在一块,它们互相混合的深度约一厘米。我们知道,在室温下,金和铅是不会熔解的,但是它们的接触面竟生成了一层均匀的铅金合金,这就是扩散作用在固体中玩的把戏。

扩散现象生动地证明,无论是哪一种形态的物质,它们的分子无时无刻不在运动,当它们互相接触的时候,彼此就要扩散到对方当中去。随着温度的升高,分子无规则运动的速度增大,扩散也加快。

开水不响,响水不开

相信用壶烧过水的人都知道当水还没有烧开时会发出“嗡嗡”的响声,而当水沸腾的时候这种响声就会消失。这其中的原因是什么呢?

我们知道,水中能溶有少量空气,容器壁的表面小空穴中也吸附着空气。水对空气的溶解度及器壁对空气的吸附量随温度的升高而减少,当水被加热时,气泡首先在受热面的器壁上生成。

气泡生成之后,由于水继续被加热,在受热面附近形成过热水层,它将不断地向小气泡内蒸发水蒸气,使泡内的压强(空气压与蒸汽压之和)不断增大,结果使气泡的体积不断膨胀,气泡所受的浮力也随之增大,当气泡所受的浮力大于气泡与壁间的附着力时,气泡便离开器壁开始上浮。

在沸腾前,水层的温度不同,受热面附近水层的温度较高,水面附近的温度较低。气泡在上升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,压强亦在减小,而外界压强基本不变,此时,泡外压强大于内压强,于是,上浮的气泡在上升过程中体积将缩小,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,使水剧烈振荡,产生“嗡嗡”的响声,这就是“响水不开”的道理。

对水继续加热,由于对流和气泡不断地将热能带至中、上层,使整个容器的水温趋于一致,此时,气泡脱离器壁上浮,其内部的饱和水蒸气将不会凝结,饱和蒸汽压趋于一个稳定值。气泡在上浮过程中,液体对气泡的静压强随着水的深度变小而减小,因此气泡壁所受的外压强与其内压强相比也在逐渐减小,气泡液—气分界面上的力学平衡遭破坏,气泡迅速膨胀,加速上浮,直至水面释出蒸汽和空气,水开始沸腾了。也就是人们常说的“水开了”,由于此时气泡上升至水面破裂,对水的振荡减弱,几乎听不到“嗡嗡”声,这就是“开水不响”的原因。

多孔的冻豆腐

豆腐本来是光滑细嫩的,冰冻以后,它的模样为什么会变得像泡沫塑料呢?

豆腐的内部有无数的小孔,这些小孔大小不一,有的互相连通,有的闭合成一个个小“容器”,这些小孔里面都充满了水分。我们知道,水有一种奇异的特性:在4℃时,它的密度最大,体积最小;到0℃时,结成了冰,它的体积不是缩小而是胀大了,比常温时水的体积要大10%左右。当豆腐的温度降到0℃以下时,里面的水分结成冰,原来的小孔便被冰撑大了,整块豆腐就被挤压成网络形状。等到冰融化成水从豆腐里跑掉以后,就留下了数不清的孔洞,使豆腐变得像泡沫塑料一样。冻豆腐经过烹调,这些孔洞里都灌进了汤汁,吃起来不但富有弹性,而且味道也格外鲜美可口。

很早以前,我国人民就已经懂得了冰冻膨胀的原理,并利用它来开采石头:冬天,他们在岩石缝里灌满水,让水结冰膨大,把巨大的山石撑得四分五裂,很快就能采到大量的石料。

工业生产上出现了一种巧妙的新工艺——“冰冻成型”,也是冰冻膨胀原理的应用。办法是:根据零件的形状,用强度很大的金属,做一个凹形的阴模和一个凸形的阳模,把要加工的金属板放在两个模的中间,在阳模和密闭的外壳之间,灌满4℃左右的水,然后把这个装置冷却到0℃以下。这时,由于水结冰,体积膨胀,所产生的巨大力量把阳模压向阴模,便把金属板压成一定形状的部件了。

由于水在4℃时的密度最大,体积最小,水温低于4℃时体积反而增大,所以,在4℃时水就不再上下对流了。因此,到了冬季,寒冷地区的江河湖海,表面上虽然结了厚厚的冰层,但下面水的温度却保持在4℃左右,这就给水生物创造了生存的环境。

暄松的馒头

暄松的馒头馒头,是我国人民的主要食品之一。制作馒头的关键是发酵。酵母菌可以使面团的淀粉发生化学变化,生成糖、醇和酸等,并且放出二氧化碳气。但是,加热方法如果不适当,比如直接放在锅上烙,由于受热不均匀,只能变成皮硬内软的“烤饼”;要想得到暄松的馒头,必须请高温蒸汽来帮忙。当人们把揉好的生馒头放进蒸笼以后,高温蒸汽很快把馒头包围起来,从四周给馒头均匀地加热。馒头里面的二氧化碳受热膨胀,可是又不容易冒出来,只能在里面钻来钻去,于是便胀出许许多多小空泡,使馒头又松又暄。如果在面里放些糖,发酵充分,蒸汽温度高,供汽又猛,就可以蒸出表面开裂的“开花”馒头。这样的馒头,富有弹性,吃起来香甜可口。

在蒸馒头的过程中,我们是用高温水蒸气作为介质来给馒头加热的。在日常生活中,利用介质加热的例子很多,例如做饭炒菜要加水,炒板栗、花生和豆子要用细沙。水和细沙也是常用的传热介质。

气体受热膨胀也往往会给人们带来麻烦。炎热的夏天,汽车轮胎和自行车轮胎有时会“放炮”,就是因为胎内气体受热膨胀,压强增大,大到一定程度,车胎就被胀破了。所以,热天给车胎充气不宜太多,要留有余地。

化冻柿子

在北方,冬天有冻柿子卖。冻柿子冻得硬邦邦,好像“冰疙瘩”,吃的时候,要用水把它化开。冰化开了,柿子也软了,吃起来甜美可口,别有一番风味。

化冻柿子人们化冻柿子的时候,是把冻柿子放在冷水里,而不是放在热水里,这是为什么?

同时,也请你想想,春节化冻鸡也是用冷水,道理与化冻柿子是不是一样?

首先要注意,冻柿子的温度不是0℃,而比0℃要低得多。

我们说水在0℃的时候要结冰,这是指纯水。如果是糖水、盐水,或是含有别的杂质,结冰的温度就低得多。你可以做一个实验,天冷的时候,你用两只同样大的碗,分别盛一点清水和糖水放在室外,就会看到清水先结冰,糖水后结冰,说明了糖水结冰的温度低。

柿子里糖分高,冻柿子的温度比0℃低,一般的冷水温度在10℃以上,用来化冻柿子,温度已经够高的了。

有人以为用热水化冻柿子可以快速化冻。可是,由于热水与冻柿子温差太大,冻柿子往往外层被烫软了,内部还保留一个冻芯,不容易化透。另外,被烫过的柿子,涩味回升甜味大减,所以人们都不用热水化冻柿子。

化冻鸡也是同样的道理,用冷水慢慢化冻,热气才能充分交换,里外都化透。传热介质与声音传播需要介质一样,热量的传导也需要介质。在现实生活当中,我们所能见到的每一种东西几乎都是热的传导介质,如水、空气、金属、塑料、土壤等。每一种介质传导热量的性能是不一样的,人们常用传热系数这个概念来表示介质导热的性能。

一般来说,传热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。非晶体结构、密度较低的材料,导热系数较小。材料的含水率、温度较低时,导热系数较小。

同类推荐
  • 成长的烦恼

    成长的烦恼

    青春期的青少年不论从身体上还是心理上都会产生巨大的变化,在这变化中,难免不会产生各种烦恼。合理适当的指导可以让青少年顺利度过青春期,本书搜集了大量的青少年给作者的来信,诉说了他们的烦恼,而作者也一一给了回复。本书用大量的实例和解说,指出当今青少年心理上的热点难点问题,并提供心理指引。
  • 银杏路上的白果(彩图版)

    银杏路上的白果(彩图版)

    本书讲述了高二女生白果的故事,她和苗苗是同班同学兼闺蜜,她们都生活在银杏路上。白果的妈妈多年前病故,一直与爸爸相依为命。在爸爸准备再婚时,白果一次又一次陪爸爸相亲,最终选定了看上去相当温婉的洪姨。起初,洪姨视白果如同亲生,给予了白果久违的母爱。但不知何故,洪姨突然变脸,冲白果冷声恶语,各种苛刻挑刺,两人的冲突很快白热化。白果负气拼命努力学习,勉力打理自己的日常生活,一步步迫近品学兼优。终于有一天,爸爸告诉白果,洪姨变脸的秘密。原来是身患绝症的洪姨自知自己将不久于人世,为了培养白果自强自立才故意如此……
  • 让青少年学会感恩的故事(青少年素质养成必读故事)

    让青少年学会感恩的故事(青少年素质养成必读故事)

    “青少年素质养成必读故事”丛书是一套关于青少年素质培养的励志类书籍,本丛书通过一个个生动鲜活的故事来启迪、教育青少年,帮助青少年养成一份必备的好素质。《让青少年学会感恩的故事》为丛书之一,由刘芳主编。《让青少年学会感恩的故事》分为:回报天下的父母心、感恩知识的引路人、易地以处学会感恩、爱让我们学会感恩、理解也是一种感恩。
  • 空中历险故事(感动青少年的惊险历险故事)

    空中历险故事(感动青少年的惊险历险故事)

    我们编辑的这套《感动青少年的惊险历险故事》,共有10本,包括《荒岛历险故事》、《海上历险故事》、《沙漠历险故事》、《森林历险故事》、《古堡历险故事》、《登山历险故事》、《空中历险故事》、《野外历险故事》、《探险历险故事》和《恐怖历险故事》。这些作品汇集了古今中外著名的惊险、历险故事近百篇,其故事情节惊险曲折,引人入胜,阅读这些故事,不仅可以启迪智慧、增强思维,还可以了解社会、增长知识。
  • 安徒生童话(上)

    安徒生童话(上)

    关于我所写的童话,我也想说几句我自己的心里话。首先从已经出版成集的《讲给孩子们听的童话》说起,这是我的第一部童话作品集。这部童话作品集出版后,对于它的评价有各种各样的声音。我到现在还很尊重这些声音,虽然不乏批评之声。我很珍惜他们对我所写童话作品的批评,我知道这是他们发自内心的肺腑之言。
热门推荐
  • 霸占财富榜

    霸占财富榜

    上天眷顾,陈欢重生了,还有那么一点点小异能,他发现原来这个世界并不是眼前看到的那么简单,看他如何一步步在这万丈红尘中打造一个金融帝国,什么财团,什么世家,通通被他踩在脚下,财富榜?不好意思,自从陈欢的名字出现后,第一,永远是他的名字。
  • 七里樱

    七里樱

    年少时,我们,似乎成为了世界的主角,遗憾过,苦恼过,伤心心过,但庆幸的是在那个即将逝去的青春里,你世界的男主随着四季辗转在你身旁,陪你笑,陪你哭……终有一天,你发现他只是喜欢你身边的那个人而已…“你知道的,我喜欢她哎。”“没事…”至少我的青春,你来过就好。
  • 追妻无门:女boss不好惹

    追妻无门:女boss不好惹

    青涩蜕变,如今她是能独当一面的女boss,爱了冷泽聿七年,也同样花了七年时间去忘记他。以为是陌路,他突然向他表白,扬言要娶她,她只当他是脑子抽风,他的殷勤她也全都无视。他帮她查她父母的死因,赶走身边情敌,解释当初拒绝她的告别,和故意对她冷漠都是无奈之举。突然爆出她父母的死居然和冷家有丝毫联系,还莫名跳出个公爵未婚夫,扬言要与她履行婚约。峰回路转,破镜还能重圆吗? PS:我又开新文了,每逢假期必书荒,新文《有你的世界遇到爱》,喜欢我的文的朋友可以来看看,这是重生类现言,对这个题材感兴趣的一定要收藏起来。
  • 我救的大佬有点多

    我救的大佬有点多

    什么?你说我十年前路边救下的小白猫化形回来报恩?我请了一顿包子的乞丐是个穿越者?还有那个开网吧颓废大叔,你说他叫叶修?叶修是谁?我学妹竟然是个文抄公?救命!老妈刚给我捡回来个妹妹,据说是当代最强漫画家,痴凹钞,画过知名漫画……谁能告诉我这个世界怎么了,我只是想做个普普通通的好人啊!为什么我会救这么多大佬!
  • 诸天归来的渣男

    诸天归来的渣男

    “欢迎来到‘诸天男主加身’游戏,目前库存10000封情书。”“你打开了来自时崎狂三的情书,她一天会来,请做好准备。”“任务名称:狂三要给你飞吻。介绍:狂三想要你体内的精灵之力,会采用‘和你约会、让你心动、来个飞吻’三步骤,来夺走你的精灵之力。如果精灵之力被抽,你将终生肾虚。奖励:如果你挺过三天,狂三将会离开,你也将开启部分能力。”
  • 半夜鸡叫

    半夜鸡叫

    一群男鸡女鸡老鸡小鸡成了精,活跃在世界的舞台上……
  • 娱乐圈老板

    娱乐圈老板

    这是一个主角成为全球娱乐圈大老板的故事。全球票房top一百里必须写满华夏电影的名字!
  • 战争与和平(语文新课标课外必读第五辑)

    战争与和平(语文新课标课外必读第五辑)

    国家教育部颁布了最新《语文课程标准》,统称新课标,对中、小学语文教学指定了阅读书目,对阅读的数量、内容、质量以及速度都提出了明确的要求,这对于提高学生的阅读能力,培养语文素养,陶冶情操,促进学生终身学习和终身可持续发展,对于提高广大人民的文学素养具有极大的意义。
  • 宠妻3650次:老婆大人万万岁

    宠妻3650次:老婆大人万万岁

    某言情天后在家里欣赏岛国片子到最精彩部分,分手多年的前男友突然破门而入,说要重温旧梦。她勇猛无敌,直接把人就地正法,完事后无情地把人赶走。爱了那么多年的女人,他又岂会让她吃完不认账。某女问:“我是你的什么?”某男含情脉脉:“你是我的优乐美,捧在手心里的挚爱!”“我和节操同时掉到水里,你救哪个?”她眨着无辜的大眼问道。“我的心里只有你,没有节操!”他信誓旦旦的道。“亲爱的,他们说我欺负你,说我配不上你!”她伤心地说。“他们都是法海的师弟,不懂爱,我们不要跟他们一般见识!”某男温柔的说。他的理想就是把她宠坏......
  • 超神学院之魔方

    超神学院之魔方

    本书原名为爱而神,一切从天上那个大菊花开始,记忆里的《超神学院》就是一部搞笑诙谐的动漫,为什么一出场就是外星人入侵,主角弱鸡,不解释,为什么改名,因为本书三十几万字了也没有女主角,作者新人,写得不好,且非常小心眼加任性,经常擅自更改大纲,而且写小说是兼职,除了保证不太监之外,想要加更是不可能的。