廚房中的物理知識
我們認真觀察廚房裡燃料、炊具,做飯、做菜等全部過程,回 憶廚房中發生的一系列變化,會 看到有關的物理現象。下面是小編為你整理的,一起來看看吧。
:熱學
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製成,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,避免汙染空間。
4、滾燙的砂鍋放在溼地上易破裂。這是因為砂鍋是熱的不良導體,燙砂鍋放在溼地上時,砂鍋外壁迅速放熱收縮而內壁溫度降低慢,砂鍋內外收縮不均勻,故易破裂。
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、冬季從保溫瓶裡倒出一些開水,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,瓶塞塞緊後,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,看到湯麵沒有熱氣,好像湯不燙,但喝起來卻很燙,是因為湯麵上有一層油阻礙了湯內熱量散失***水分蒸發***。
9、冬天或氣溫很低時,往玻璃杯中倒入沸水,應當先用少量的沸水預熱一下杯子,以防止玻璃杯內外溫差過大,內壁熱膨脹受到外壁阻礙產生力,致使杯破裂。
10、煮熟後滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒,容易剝殼。因為滾燙的雞蛋殼與蛋白遇冷會收縮,但它們收縮的程度不一樣,從而使兩者脫離。
:典型題例
[生活情景]
物理越來越廣泛地應用於人們日常的生活生產中,人們生活也越來越離不開物理,可以說生活處處有物理,留心觀察皆學問。就拿與我們朝夕相處的廚房來說吧,若留心看一下其中的爐灶、器皿以及做飯、炒菜中出現的一些現象,定會發現其中就蘊涵著豐富的物理知識,我們不妨來梳理一下:
【實際問題】
1.仔細觀察自己家的廚房,統計一下廚房中有哪些用電器,你知道他們的工作原理嗎?它們是怎樣進行能量轉化的?關於這些用電器你還了解哪些物理知識?
〖解題指導〗
這是一個與電學知識有關的問題。每個家庭的廚房都會有不少電器,覺見的有電飯鍋、電炒鍋、電熱水壺、抽油煙機、微波爐、電燈等。它們的工作原理各不相同,但在工作過程中都會消耗電能,將電能轉化為其它形式的能。
〖問題解析〗
⑴電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水都利用電流的熱效應,都是將電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。
⑵排氣扇***抽油煙機***利用電能轉化為機械能,利用空氣對流進行空氣變換。
⑶微波爐是利用微波給食物加熱的,其加熱均勻,熱效率高,衛生無汙染。加熱過程中將電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為食物的內能。它只能對含有水分的食物加熱,微波不能穿透金屬器血。因此盛食物的托盤不能是鐵等屬製品。
⑷廚房中的電燈,利用電流的熱效應工作,將電能轉化為內能和光能。
⑸電飯煲、電炒鍋、電水壺的三腳插頭,插入三孔插座,防止用電器漏電和觸電事故的發生。
⑹廚房的爐灶***蜂窩煤灶,液化氣灶,煤灶,柴灶***是將化學能轉化為內能,即燃料燃燒放出熱量。
【實際問題】
2.觀察廚房中常用工具或用品,思考其中蘊含的力學知識?
〖解題指導〗
廚房中常用用品的除了以上列舉的電器外,涉及力學知識的一般還有水壺、菜刀、剪刀、熱水瓶、勺子、鏟子等。它們涉及的物理知識非常豐富,我們應從各個角度去審視。
〖問題解析〗
⑴水壺的壺嘴與壺身構成連通器。
⑵菜刀的刀刃非常薄是為了減小受力面積,增大壓強,使切菜時快;有時刀刃上沾些油是為了使表面更加光滑,減小摩擦。
⑶菜刀、勺子、鏟子、電熱水壺等用品的柄上常常會帶有花紋,除了美觀外,更重要是為了使表面粗糙,增大摩擦,便於用手拿。
⑷往保溫瓶裡倒開水,根據聲音知水量高低。由於水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調升高。
⑸冬季從保溫瓶裡倒出一些開水,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,瓶塞塞緊後,進入的冷空氣受熱很快膨脹,壓強增大,從而推開瓶塞。
⑹高壓鍋是利用給鍋加上一個密封圈,使鍋內壓強增大,從而使鍋內液體的沸騰昇高,使食物在高溫下快速變熟。
⑺磨菜刀時要不斷澆水,是因為菜刀與石頭摩擦做功產生熱使刀的內能增加,溫度升高,刀口硬度變小,刀口不利;澆水是利用熱傳遞使菜刀內能減小,溫度降低,不會升至過高。
:物體狀態變化
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,由液態變為氣態,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,只要水不幹,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,食物煮好後,讓砂鍋離開火爐,食物將在鍋內繼續沸騰一會兒。這是因為砂鍋離開火爐時,砂鍋底的溫度高於100℃,而鍋內食物為100℃,離開火爐後,鍋內食物能從鍋底吸收熱量,繼續沸騰,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”,常是下雨的徵兆。自來水管“出汗”並不是管內的水滲漏,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,溼度較大,這正是下雨的前兆。
7、煮食物並不是火越旺越快。因為水沸騰後溫度不變,即使再加大火力,也不能提高水溫,結果只能加快水的汽化,使鍋內水蒸發變幹,浪費燃料。正確方法是用大火把鍋內水燒開後,用小火保持水沸騰就行了。
8、冬天水壺裡的水燒開後,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、油炸食物時,濺入水滴會聽到“叭、叭”的響聲,並濺出油來。這是因為水的沸點比油低,水的密度比油大,濺到油中的水滴沉到油底迅速升溫沸騰,產生的氣泡上升到油麵破裂而發出響聲。
10、當鍋燒得溫度較高時,灑點水在鍋內,就發出“吱、吱”的聲音,並冒出大量的“白氣”。這是因為水先迅速汽化後又液化,併發出“吱、吱”的響聲。
11、當湯煮沸要溢位鍋時,迅速向鍋內加冷水或揚***舀***起湯,可使湯的溫度降至沸點以下。加冷水,冷水溫度低於沸騰的湯的溫度,混合後,冷水吸熱,湯放熱。把湯揚起的過程中,由於空氣比湯溫度低,湯放出熱,溫度降低,倒入鍋內後,它又從沸湯中吸熱,使鍋中湯溫度降低。