廚房有哪些物理知識

  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。以下是由小編整理關於廚房裡的物理知識的內容,希望大家喜歡!

  廚房裡的物理知識

  一、與電學知識有關的現象

  1、電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺燒開水是利用電能轉化為內能,都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。

  2、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。

  3、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。

  4、微波爐加熱均勻,熱效率高,衛生無汙染。加熱原理是利用電能轉化為電磁能,再將電磁能轉化為內能。

  5、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。

  6、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。

  二、與力學知識有關的現象

  1、電水壺的壺嘴與壺肚構成連通器,水面總是相平的。

  2、菜刀的刀刃薄是為了減小受力面積,增大壓強。

  3、菜刀的刀刃有油,為的是在切菜時,使接觸面光滑,減小摩擦。

  4、菜刀柄、鍋鏟柄、電水壺把手有凸凹花紋,使接觸面粗糙,增大摩擦。

  5、火鏟送煤時,是利用煤的慣性將煤送入火爐。

  6、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。

  7、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。

  三、與熱學知識有關的現象

  ***一***與熱學中的熱膨脹和熱傳遞有關的現象

  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。

  ***二***與物體狀態變化有關的現象

  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。

  ***三***與熱學中的分子熱運動有關的現象

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

  2、長期堆煤的牆角處,若用小刀從牆上颳去一薄層,可看見裡面呈黑色,這是因為分子永不停息地做無規則的運動,在長期堆煤的牆角處,由於煤分子擴散到牆內,所以颳去一層,仍可看到裡面呈黑色。

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

  我們在廚房裡,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,定會發現很多處要用到物理知識。

  一、熱涼粥或冷飯時,鍋內發出”撲嘟、撲嘟”的聲音,並不斷冒出氣泡來,但一嘗,粥或飯並不熱,這是為什麼?

  把涼粥或飯燒熱與燒開水是不一樣的。雖然水是熱的不良身體,對熱的傳導速度很慢,但水具有很好的流動性。當鍋底的水受熱時,它就要膨脹,密度減小就上浮,周圍的涼水就流過來填補,通過這種對流,就把鍋底的熱不斷地傳遞到水的各部分而使水變熱。而涼粥或飯,既流動性差又不易傳導熱。所以,當鍋底的粥或飯吸熱後,溫度就很快上升,但卻不能很快地向上或四周流動,大量的熱就集中在鍋底而將鍋底的粥燒焦。因熱很難傳到粥的上面,所以上面的粥依然是涼的。加熱涼粥或飯時,要在鍋裡多加一些水,使粥變稀,增強它的流動性。此外,還要勤攪拌,強制進行對流,這樣可將粥進行均勻加熱。

  二、用砂鍋煮肉或燒湯時,當湯水沸騰後從爐子上拿下來,則湯水仍會繼續沸騰一段時間,而鐵、鋁鍋卻沒這種現象,這是為什麼?

  因為砂鍋是陶土燒製成的,而非金屬的比熱比金屬大得多,傳熱能力比金屬差得多。當砂鍋在爐子上加熱時,鍋外層的溫度大大超過100℃,內層溫度略高於100℃。此時,鍋吸收了很多熱量,儲存了很多熱能。將砂鍋從爐子上拿下來後,遠高於100℃的鍋的外層就繼續向內層傳遞熱量,使鍋內的湯水仍達到100℃而能繼續沸騰一段時間,鐵、鋁鍋就不會出現這種現象***其原因請同學們自己分析***。

  三、炒肉中的“見面熟”。逢年過節,人們總要炒上幾個肉菜,那麼怎樣爆炒肉片呢?

  若將肉片直接放入熱油鍋裡去爆炒,則瘦肉纖維中所含的水分就要急劇蒸發,致使肉片變得乾硬,甚至於會將肉炒焦炒糊,大大失去鮮味。為把肉片爆炒得好吃,師傅們往往預先將肉片拌入適量的澱粉,則肉片放到熱油鍋裡後,附著在肉片外的澱粉糊中的水分蒸發,而肉片裡的水分難以蒸發,仍保持了原來肉的鮮嫩,還減少了營養的損失,肉又熟得快即“見面熟”。用這種方法炒的肉片,既鮮嫩味美,又營養豐富。

  四、凍肉解凍用什麼方法最好?從冰箱裡取出凍肉、凍雞,如何將其解凍呢? 用接近0℃的冷水最好。因為凍肉溫度是在0℃以下,若放在熱水裡解凍,凍肉從熱水中吸收熱量,其外層迅速解凍而使溫度很快升到0℃以上,此的肉層之間便有了空隙,傳遞熱的本領也就下降,使內部的凍肉不易再吸熱解凍而形成硬核。若將凍肉放在冷水中,則因凍肉、凍雞吸熱而使冷水溫度很快降到0℃且部分水還會結冰。因1克水結成冰可放出80卡熱量***而1克水降低1℃只放出1卡熱量***,放出的如此之多的熱量被凍肉吸收後,使肉外層的溫度較快升高,而內層又容易吸收熱量,這樣,整塊肉的溫度也就較快升到0℃。如此反覆幾次,凍肉就可解凍。從營養角度分析,這種均勻緩慢升溫的方法也是科學的。

  廚房中暗藏物理學

  打翻的牛奶與II型超新星

  如果不小心在廚房裡打翻剛剛開啟的瓶裝牛奶或果汁,一般人只會覺得有些懊惱。而對於澳洲昆士蘭科技大學物理專業高階講師史蒂芬·休斯來說,他由打翻的液體瞬間聯想到的,是和II型超新星爆炸有關的物理學——當一顆大質量恆星接近演化末期時產生劇烈的爆炸,就產生了II型超新星。

  爆炸由恆星中心的鐵核突然塌縮而引發,星體的其餘部分隨之向反彈的鐵核猛烈撞擊,形成一股自內而外的衝擊波。當衝擊波到達表層時沒有可以再衝擊的物質,星體的外層就向太空猛烈噴出。

  在廚房,飲料掉落後瓶子底部受到擠壓並衝擊液體,也形成了一股衝擊波。當衝擊波到達瓶口時沒有可以再衝擊的液體,液體也就隨之濺出。

  烤箱裡的小宇宙

  廚房裡的烘焙過程也有類似宇宙演變的現象。天體物理學家經常用“葡萄乾麵包”比喻宇宙擴張——做麵包的麵糰相當於宇宙,葡萄乾就好比星系。

  想象一下烤箱正開著,自己坐在麵糰中央的一顆葡萄乾上,當面團膨脹時,你可以看到周圍其他的葡萄乾在向遠處移動。同樣,在宇宙中,從銀河系觀察,幾乎每一個星系都在向遠處移動。發現這一現象的是發現“哈勃定律”的美國天文學家埃德溫·哈勃。

  玻璃杯中的日落

  孩子們經常會問:“為什麼天空是藍色的?”很多父母都不知怎樣回答,其實可以在廚房裡做個簡單的小演示。

  裝一玻璃杯的水***最好杯子側壁是直的***,在水中滴入一滴牛奶並攪拌一下。用一個LED手電筒向水裡照射,就會看到光束末端是黃色的。如果看不到光線,那就需要把加了牛奶的水稀釋一下。光束末端之所以是黃色的,是因為藍光被分離,就是通常所說的散射。如果晚上做實驗,把廚房裡的燈都關掉,從側面觀察這杯水,就會看到淡淡的藍光,那就是被牛奶散射的光。

  現實中,大氣層裡的空氣分子反射陽光中的藍光,人的肉眼從各個方向接收到藍光,因此看到的天空就是藍色的。


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