廚房有哪些物理知識
廚房有哪些物理知識
我們認(rèn)真觀察廚房里燃料、炊具，做飯、做菜等全部過程，回憶廚房中發(fā)生的一系列變化，會看到有關(guān)的物理現(xiàn)象。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于廚房里的物理知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
廚房里的物理知識
一、與電學(xué)知識有關(guān)的現(xiàn)象
1、電飯堡煮飯、電炒鍋煮菜、電水壺?zé)_水是利用電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，都是利用熱傳遞煮飯、煮菜、燒開水的。
2、排氣扇(抽油煙機(jī))利用電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，利用空氣對流進(jìn)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(fā)生。
4、微波爐加熱均勻，熱效率高，衛(wèi)生無污染。加熱原理是利用電能轉(zhuǎn)化為電磁能，再將電磁能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5、廚房中的電燈，利用電流的熱效應(yīng)工作，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)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(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即燃料燃燒放出熱量。
二、與力學(xué)知識有關(guān)的現(xiàn)象
1、電水壺的壺嘴與壺肚構(gòu)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(qiáng)。
3、菜刀的刀刃有油，為的是在切菜時(shí)，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(shí)，是利用煤的慣性將煤送入火爐。
6、往保溫瓶里倒開水，根據(jù)聲音知水量高低。由于水量增多，空氣柱的長度減小，振動頻率增大，音調(diào)升高。
7、磨菜刀時(shí)要不斷澆水，是因?yàn)椴说杜c石頭摩擦做功產(chǎn)生熱使刀的內(nèi)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(nèi)能減小，溫度降低，不會升至過高。
三、與熱學(xué)知識有關(guān)的現(xiàn)象
(一)與熱學(xué)中的熱膨脹和熱傳遞有關(guān)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?yàn)榛鹈绲耐庋鏈囟雀摺?/p>
2、鍋鏟、湯勺、漏勺、鋁鍋等炊具的柄用木料制成，是因?yàn)槟玖鲜菬岬牟涣紝?dǎo)體，以便在烹任過程中不燙手。
3、爐灶上方安裝排風(fēng)扇，是為了加快空氣對流，使廚房油煙及時(shí)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?yàn)樯板伿菬岬牟涣紝?dǎo)體，燙砂鍋放在濕地上時(shí)，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，故易破裂。
5、往保溫瓶灌開水時(shí)，不灌滿能更好地保溫。因?yàn)槲垂酀M時(shí)，瓶口有一層空氣，是熱的不良導(dǎo)體，能更好地防止熱量散失。
6、炒菜主要是利用熱傳導(dǎo)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(shí)，常會看到瓶塞馬上跳一下。這是因?yàn)殡S著開水倒出，進(jìn)入一些冷空氣，瓶塞塞緊后，進(jìn)入的冷空氣受熱很快膨脹，壓強(qiáng)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?yàn)闇嫔嫌幸粚佑妥璧K了湯內(nèi)熱量散失(水分蒸發(fā))。
9、冬天或氣溫很低時(shí)，往玻璃杯中倒入沸水，應(yīng)當(dāng)先用少量的沸水預(yù)熱一下杯子，以防止玻璃杯內(nèi)外溫差過大，內(nèi)壁熱膨脹受到外壁阻礙產(chǎn)生力，致使杯破裂。
10、煮熟后滾燙的雞蛋放入冷水中浸一會兒，容易剝殼。因?yàn)闈L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(tài)變化有關(guān)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(shí)，通過減壓閥，液化氣的壓強(qiáng)降低，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，進(jìn)入灶中燃燒。
2、用焊錫的鐵壺?zé)?，壺?zé)粔模舨谎b水，把它放在火上一會兒就燒壞了。這是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下是100℃，錫的熔點(diǎn)是232℃，裝水燒時(shí)，只要水不干，壺的溫度不會明顯超過100℃，達(dá)不到錫的熔點(diǎn)，更達(dá)不到鐵的熔點(diǎn)，故壺?zé)粔?。若不裝水在火上燒，不一會兒壺的溫度就會達(dá)到錫的熔點(diǎn)，焊錫熔化，壺就燒壞了。
3、燒水或煮食物時(shí)，噴出的水蒸氣比熱水、熱湯燙傷更嚴(yán)重。因?yàn)樗魵庾兂赏瑴囟鹊臒崴釡珪r(shí)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?yàn)樯板侂x開火爐時(shí)，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(diǎn)，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?yàn)樗序v后溫度不變，即使再加大火力，也不能提高水溫，結(jié)果只能加快水的汽化，使鍋內(nèi)水蒸發(fā)變干，浪費(fèi)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?yàn)榫o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(shí)，濺入水滴會聽到“叭、叭”的響聲，并濺出油來。這是因?yàn)樗姆悬c(diǎn)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(chǎn)生的氣泡上升到油面破裂而發(fā)出響聲。
10、當(dāng)鍋燒得溫度較高時(shí)，灑點(diǎn)水在鍋內(nèi)，就發(fā)出“吱、吱”的聲音，并冒出大量的“白氣”。這是因?yàn)樗妊杆倨笥忠夯?，并發(fā)出“吱、吱”的響聲。
11、當(dāng)湯煮沸要溢出鍋時(shí)，迅速向鍋內(nèi)加冷水或揚(yáng)(舀)起湯，可使湯的溫度降至沸點(diǎn)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(yáng)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(xué)中的分子熱運(yùn)動有關(guān)的現(xiàn)象
1、腌菜往往要半月才會變咸，而炒菜時(shí)加鹽幾分鐘就變咸了，這是因?yàn)闇囟仍礁撸}的離子運(yùn)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?yàn)榉肿佑啦煌Ｏ⒌刈鰺o規(guī)則的運(yùn)動，在長期堆煤的墻角處，由于煤分子擴(kuò)散到墻內(nèi)，所以刮去一層，仍可看到里面呈黑色。
我們在日常生活、生產(chǎn)中只要細(xì)心觀察身邊的物理現(xiàn)象，聯(lián)系到我們學(xué)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。
我們在廚房里，若留心看一下其中的爐灶、器皿以及做飯、炒菜中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象，定會發(fā)現(xiàn)很多處要用到物理知識。
一、熱涼粥或冷飯時(shí)，鍋內(nèi)發(fā)出”撲嘟、撲嘟”的聲音，并不斷冒出氣泡來，但一嘗，粥或飯并不熱，這是為什么?
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(dǎo)速度很慢，但水具有很好的流動性。當(dāng)鍋底的水受熱時(shí)，它就要膨脹，密度減小就上浮，周圍的涼水就流過來填補(bǔ)，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(dǎo)熱。所以，當(dāng)鍋底的粥或飯吸熱后，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(shí)，要在鍋里多加一些水，使粥變稀，增強(qiáng)它的流動性。此外，還要勤攪拌，強(qiáng)制進(jìn)行對流，這樣可將粥進(jìn)行均勻加熱。
二、用砂鍋煮肉或燒湯時(shí)，當(dāng)湯水沸騰后從爐子上拿下來，則湯水仍會繼續(xù)沸騰一段時(shí)間，而鐵、鋁鍋卻沒這種現(xiàn)象，這是為什么?
因?yàn)樯板伿翘胀翢瞥傻?，而非金屬的比熱比金屬大得多，傳熱能力比金屬差得多。?dāng)砂鍋在爐子上加熱時(shí)，鍋外層的溫度大大超過100℃，內(nèi)層溫度略高于100℃。此時(shí)，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后，遠(yuǎn)高于100℃的鍋的外層就繼續(xù)向內(nèi)層傳遞熱量，使鍋內(nèi)的湯水仍達(dá)到100℃而能繼續(xù)沸騰一段時(shí)間，鐵、鋁鍋就不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象(其原因請同學(xué)們自己分析)。
三、炒肉中的“見面熟”。逢年過節(jié)，人們總要炒上幾個(gè)肉菜，那么怎樣爆炒肉片呢?
若將肉片直接放入熱油鍋里去爆炒，則瘦肉纖維中所含的水分就要急劇蒸發(fā)，致使肉片變得干硬，甚至于會將肉炒焦炒糊，大大失去鮮味。為把肉片爆炒得好吃，師傅們往往預(yù)先將肉片拌入適量的淀粉，則肉片放到熱油鍋里后，附著在肉片外的淀粉糊中的水分蒸發(fā)，而肉片里的水分難以蒸發(fā)，仍保持了原來肉的鮮嫩，還減少了營養(yǎng)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(yǎng)豐富。
四、凍肉解凍用什么方法最好?從冰箱里取出凍肉、凍雞，如何將其解凍呢? 用接近0℃的冷水最好。因?yàn)閮鋈鉁囟仁窃?℃以下，若放在熱水里解凍，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(lǐng)也就下降，使內(nèi)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(jié)冰。因1克水結(jié)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后，使肉外層的溫度較快升高，而內(nèi)層又容易吸收熱量，這樣，整塊肉的溫度也就較快升到0℃。如此反復(fù)幾次，凍肉就可解凍。從營養(yǎng)角度分析，這種均勻緩慢升溫的方法也是科學(xué)的。
廚房中暗藏物理學(xué)
打翻的牛奶與II型超新星
如果不小心在廚房里打翻剛剛打開的瓶裝牛奶或果汁，一般人只會覺得有些懊惱。而對于澳洲昆士蘭科技大學(xué)物理專業(yè)高級講師史蒂芬·休斯來說，他由打翻的液體瞬間聯(lián)想到的，是和II型超新星爆炸有關(guān)的物理學(xué)——當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星接近演化末期時(shí)產(chǎn)生劇烈的爆炸，就產(chǎn)生了II型超新星。
爆炸由恒星中心的鐵核突然塌縮而引發(fā)，星體的其余部分隨之向反彈的鐵核猛烈撞擊，形成一股自內(nèi)而外的沖擊波。當(dāng)沖擊波到達(dá)表層時(shí)沒有可以再沖擊的物質(zhì)，星體的外層就向太空猛烈噴出。
在廚房，飲料掉落后瓶子底部受到擠壓并沖擊液體，也形成了一股沖擊波。當(dāng)沖擊波到達(dá)瓶口時(shí)沒有可以再沖擊的液體，液體也就隨之濺出。
烤箱里的小宇宙
廚房里的烘焙過程也有類似宇宙演變的現(xiàn)象。天體物理學(xué)家經(jīng)常用“葡萄干面包”比喻宇宙擴(kuò)張——做面包的面團(tuán)相當(dāng)于宇宙，葡萄干就好比星系。
想象一下烤箱正開著，自己坐在面團(tuán)中央的一顆葡萄干上，當(dāng)面團(tuán)膨脹時(shí)，你可以看到周圍其他的葡萄干在向遠(yuǎn)處移動。同樣，在宇宙中，從銀河系觀察，幾乎每一個(gè)星系都在向遠(yuǎn)處移動。發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是發(fā)現(xiàn)“哈勃定律”的美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃。
玻璃杯中的日落
孩子們經(jīng)常會問：“為什么天空是藍(lán)色的?”很多父母都不知怎樣回答，其實(shí)可以在廚房里做個(gè)簡單的小演示。
裝一玻璃杯的水(最好杯子側(cè)壁是直的)，在水中滴入一滴牛奶并攪拌一下。用一個(gè)LED手電筒向水里照射，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?yàn)樗{(lán)光被分離，就是通常所說的散射。如果晚上做實(shí)驗(yàn)，把廚房里的燈都關(guān)掉，從側(cè)面觀察這杯水，就會看到淡淡的藍(lán)光，那就是被牛奶散射的光。
現(xiàn)實(shí)中，大氣層里的空氣分子反射陽光中的藍(lán)光，人的肉眼從各個(gè)方向接收到藍(lán)光，因此看到的天空就是藍(lán)色的。
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