熱力學知識在廚房中的運用

楊千

摘 要：我們對日常生活中的很多現(xiàn)象都習以為常，但是有沒有從本質上了解這些現(xiàn)象是為什么發(fā)生的，是怎么樣發(fā)生的，為什么會有這樣的結果。接下來是我根據(jù)觀察廚房現(xiàn)象和以前的經(jīng)驗，然后根據(jù)我所學的物理知識上網(wǎng)搜索的一些資料，對一些現(xiàn)象作了一些解釋和說明。

關鍵詞：廚房；物理；熱力學

廚房中的物理學知識很多，有些我還沒有發(fā)現(xiàn)，有些以我僅有的知識不能夠解釋。不僅廚房與物理有關，日常生活中處處有物理學的知識，讓我們一起來探索。

一、與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關的現(xiàn)象

1.使用爐灶燒水或炒菜，要使鍋底放在火苗的外焰，不要讓鍋底壓住火頭，可使鍋的溫度升高快，是因為火苗的外焰溫度高。

2.鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料制成，是因為木料是熱的不良導體，以便在烹任過程中不燙手。

3.爐灶上方安裝排風扇，是為了加快空氣對流，使廚房油煙及時排出去，避免污染空間。

4.滾燙的砂鍋放在濕地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體，燙砂鍋放在濕地上時，砂鍋外壁迅速放熱收縮而內(nèi)壁溫度降低慢，砂鍋內(nèi)外收縮不均勻，容易破裂。

5.往保溫瓶灌開水時，不灌滿能更好地保溫。因為未灌滿時，瓶口有一層空氣，是熱的不良導體，能更好地防止熱量散失。

6.炒菜主要是利用熱傳導方式傳熱，煮飯、燒水等主要是利用對流方式傳熱的。

7.冬季從保溫瓶里倒出一些開水，蓋緊瓶塞時，常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因為隨著開水倒出，進入一些冷空氣，瓶塞塞緊后，進入的冷空氣受熱很快膨脹，壓強增大，從而推開瓶塞。

8.冬季剛出鍋的熱湯，看到湯面沒有熱氣，好像湯不燙，但喝起來卻很燙，是因為湯面上有一層油阻礙了湯內(nèi)熱量散失（水分蒸發(fā)）。

9.生餃子總沉在水底，熟了后能浮在水面，是因為生餃子內(nèi)氣體體積小，在水中煮時，餃子里的氣體膨脹使餃子體積增大，熟餃子的平均密度小于水中密度，所以能浮出水面。

10.湯煮滿鍋時，迅速向鍋內(nèi)加少量冷水或者把湯揚起再倒入鍋內(nèi)可止沸騰，原因是加冷水后熱量會自動由高溫向低溫傳遞，混合時，冷水吸熱，湯放熱，混合后的溫度降到沸點一下。把湯揚起再倒入的過程中，湯在空氣中流動，加快了蒸發(fā)散熱，是湯的溫度降低。

二、與物體狀態(tài)變化有關的現(xiàn)象

1.液化氣是在常溫下用壓縮體積的方法使氣體液化再裝入鋼罐中的；使用時，通過減壓閥，液化氣的壓強降低，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，進入灶中燃燒。

2.用焊錫的鐵壺燒水，壺燒不壞，若不裝水，把它放在火上一會兒就燒壞了。這是因為水的沸點在1標準大氣壓下是100℃，錫的熔點是232℃，裝水燒時，只要水不干，壺的溫度不會明顯超過100℃，達不到錫的熔點，更達不到鐵的熔點，故壺燒不壞。若不裝水在火上燒，不一會兒壺的溫度就會達到錫的熔點，焊錫熔化，壺就燒壞了。

3.燒水或煮食物時，噴出的水蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴重。因為水蒸氣變成同溫度的熱水、熱湯時要放出大量的熱量（液化熱）。

4.用砂鍋煮食物，食物煮好后，讓砂鍋離開火爐，食物將在鍋內(nèi)繼續(xù)沸騰一會兒。這是因為砂鍋離開火爐時，砂鍋底的溫度高于100℃，而鍋內(nèi)食物為100℃，離開火爐后，鍋內(nèi)食物能從鍋底吸收熱量，繼續(xù)沸騰，直到鍋底的溫度降為100℃為止。

5.用高壓鍋煮食物熟得快些。主要是增大了鍋內(nèi)氣壓，提高了水的沸點，即提高了煮食物的溫度。

6.夏天自來水管壁大量“出汗”，常是下雨的征兆。自來水管“出汗”并不是管內(nèi)的水滲漏，而是自來水管大都埋在地下，水的溫度較低，空氣中的水蒸氣接觸水管，就會放出熱量液化成小水滴附在外壁上。如果管壁大量“出汗”，說明空氣中水蒸氣含量較高，濕度較大，這正是下雨的前兆。

7.煮食物并不是火越旺越快。因為水沸騰后溫度不變，即使再加大火力，也不能提高水溫，結果只能加快水的汽化，使鍋內(nèi)水蒸發(fā)變干，浪費燃料。正確方法是用大火把鍋內(nèi)水燒開后，用小火保持水沸騰就行了。

8.冬天水壺里的水燒開后，在離壺嘴一定距離才能看見“白氣”，而緊靠壺嘴的地方看不見“白氣”。這是因為緊靠壺嘴的地方溫度高，壺嘴出來的水蒸氣不能液化，而距壺嘴一定距離的地方溫度低；壺嘴出來的水蒸氣放熱液化成小水滴，即“白氣”。

9.當湯煮沸要溢出鍋時，迅速向鍋內(nèi)加冷水或揚（舀）起湯，可使湯的溫度降至沸點以下。加冷水，冷水溫度低于沸騰的湯的溫度，混合后，冷水吸熱，湯放熱。把湯揚起的過程中，由于空氣比湯溫度低，湯放出熱，溫度降低，倒入鍋內(nèi)后，它又從沸湯中吸熱，使鍋中湯溫度降低。

三、與熱學中的分子熱運動有關的現(xiàn)象

1.腌菜往往要半月才會變咸，而炒菜時加鹽幾分鐘就變咸了，這是因為溫度越高，鹽的離子運動越快的緣故。

2.長期堆煤的墻角處，若用小刀從墻上刮去一薄層，可看見里面呈黑色，這是因為分子永不停息地做無規(guī)則的運動，在長期堆煤的墻角處，由于煤分子擴散到墻內(nèi)，所以刮去一層，仍可看到里面呈黑色。

3.中午在廚房炒菜時，在很遠的地方就能聞到菜香。這是因為物質的分子式不停息地無規(guī)則運動的，“香氣”是因為油分子運動的緣故，這就是擴散現(xiàn)象。

我們在日常生活、生產(chǎn)中只要細心觀察身邊的物理現(xiàn)象，聯(lián)系到我們學過的物理知識，去分析和解釋這些現(xiàn)象，就能夠提高觀察、分析及解決物理問題的能力。

參考文獻：

[1]姜雄華.廚房中的物理科學——談節(jié)約能源問題[J].中學數(shù)理化（高中版），2003（9），47.

[2]黃興奎.廚房中的熱學知識[J].數(shù)理化學習（初中版），2007（8），32-33.