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随着小康社会的初步实现,厨房、厨具也悄然发生了巨大变化,当您在宽敞、明亮、整洁的厨房里,为您的家人烹饪美味佳肴时,可曾想到:厨具的设计、使用,烹饪的操作过程,会用到电、热、光、力、声各种物理知识,或遇到相应的物理现象.从这个意义上说,小小厨房不亚于物理实验室.
1电学方面
电饭锅、电水壶、等电热器具,工作时电能转化为内能;由于家庭电路是并联的,厨房里的用电器都可单独工作,互不影响;这些大功率用电器不能同时使用,这是因为:家庭电路电压为220 V,由公式:P=UI可知,当总功率过大时,干路电流过大,引起电路保护器动作或烧坏电路;冰箱、电磁炉等大功率用电器都用三脚插头,一脚稍长,接用电器的外壳,另外两脚接用电部分,当把三脚插头插入三孔插座时,外壳接地,确保用电安全.
通过观察您会发现,当通电的灯丝、电热厨具的发热体很热时,与它们相连的导线却不怎么热,用焦耳定律很容易解释这一现象:根据Q=I2Rt,电流I一定时,灯丝、电热厨具的发热体电阻R很大,相同时间内产生热量很多,而导线电阻R线很小,相同时间内产生热量很少.所以灯丝炽热发光,电热器具的发热体很热时,与它们相连的却不热.
微波炉的炉门打开时,即使闭合控制开关,微波炉也不工作,显然炉门开关与控制开关是串联的,这是设计人员为了使用者的安全,精心设计的.微波炉内不能用铁质的器具,这是因为,微波会在铁质的器具内,感应形成涡流,导致微波炉电流过大,使微波炉损坏.
随着科学技术的发展,厨具日趋智能化,早晨把米、水按一定比例,适量放入电饭锅内,预设好做饭时间,下班时,香喷喷的米饭就做好了.这是电饭锅内的“程控块”按时接通电源,当锅内温度达到103 ℃时,温控开关的磁体,暂时失去磁性,在弹簧的作用下,使电路切换到保温状态.
2热学方面
厨房里的液化石油气罐,俗称“煤气罐”,里面的液体燃料,是在常温下,压缩体积使之液化的;液化石油气在煤气灶里燃烧时,化学能转化为内能;观察煤气灶的火焰,淡蓝色为正常,如果暗红,是燃烧不充分的结果,应调大通风阀,煤气灶的通风装置,是应用伯努利原理制成的,如果火焰长而无力,是燃气压力不足,可开大罐顶控制阀(轮轴),如果无效,是燃气将要耗尽,该换气罐了;锅内的水被烧开,是“热传递”改变了水的内能;开水会冒出很多“白气”,这是炽热的水蒸汽,遇冷、放热、液化的结果,水蒸汽本身是看不见的;用锅煮鸡蛋,水沸腾后,改用小火,和继续用大火煮熟鸡蛋的时间是一样的,这是因为标准大气压下,水的沸点是100 ℃,用大火只是加快了锅内水的汽化;锅盖边沿出现的小水珠,自来水管“出汗”,从冰箱里拿出的雪糕冒的“白气”,等等都属液化现象.
用有锡焊接缝的水壶烧水,如果发生“干锅”,壶易被烧坏.大家知道,火焰的温度高达800 ℃以上,而锡的熔点只有231.9 ℃,远远低于火焰的温,所以只有里面盛有水(水的沸点是100 ℃)时,壶才不会被烧坏.
高压锅炖肉,味美嫩滑,入口即化.高压锅之所以能把肉炖的烂熟,是因为高压锅是应用“沸点”与“气压”成正比的原理制成的,一般民用高压锅压强为80 kPa左右,锅内的水沸腾时的温度远高于100 ℃.
夏天猪油里若含有水分,易腐败,把猪油放入锅内加热,由于油、水的沸点不同,水先汽化,从而把油中的水分除去,利于保存.
煲汤时,厨师常用“扬汤止沸”技法,“扬汤”时增大了液体表面积、加快了液体表面空气流动,从而加快了蒸发,蒸发吸热,使烫的温度降到沸点以下,暂时起到“止沸”的作用;即使在寒冷的冬天,出锅较长时间的“汤”,仍然很烫,这是“汤”表面的油膜阻止了“蒸发”,起到了保温的作用.
保温瓶的贮水量为90%时,保温效果最好.保温瓶的双层玻璃内胆,中间抽成真空,并涂有银层,有效地防止了热量的对流和辐射,如果贮水量为90%,水面上方有一段水蒸汽柱,水蒸汽是热的不良导体,阻止了热量的传导.
您在厨房烹饪佳肴,餐厅的人们会闻到香味,这是佳肴分子扩散的结果;打开冰箱,会发现里面结霜,这是空气里的水蒸汽遇冷、放热,从气态直接变成固态,发生了凝华.
3光学方面
举起钢制的汤勺,若凸面对着自已,会看自已正立、缩小虚像;若凹面对着自已,会看自已倒立、缩小虚像.这是因为:汤勺的凸面相当于凸面镜,对光有发散的作用,汤勺的凹面相当于凹面镜,对光有汇聚的作用.
背着阳光,看锅上方的“白气”,会看到一段彩虹;看洗碗池水中的筷子,好像在水面处折断一样,都属于光折射现象;隔着圆柱形白酒瓶,看瓶后近处的物体,物体被放大,酒瓶起到了放大镜的作用:物距(u)小于焦距(f )时,在物体同侧成一个正立的、放大的虚像.
阳光下,洗洁精泡泡的表面、油膜的表面,五光十色,这是光干涉现象;阳光照到盆内水面,墙壁上出现月亮一样的光斑,您看到的现象,是阳光经过水面、墙壁两次反射的结果.
4力学方面
厨房里的洗碗池、地漏的下面都装有U形管,其实质是连通器,“连通器里的水不流动时,各容器里的水面总保持相平”,这样U形管内总有一段水柱,形成一个常闭的阀门,阻止下水道内的浊气上升,又随时允许水池、地面的废水通过.体现了建筑工人的聪明与智慧;各种壶具也是连通器的变形.
刀具顿了,要磨一磨,使刀刃更锋利,在物理学上叫做:减小受力面,增大压强;筷子这两条费力杠杆,和酒起子这个省力杠杆,都能给人们就餐带来方便;水龙头下落的水滴,总是竖直向下,它向人们展示:重力的方向竖直向下;制作面食过程中,面团发生塑性形变,同时表明:力可以改变物体形状;餐具上的油污很难去掉,说明分子之间有引力.
墙壁上临时挂钩的吸盘,是靠大气压压在墙上的,所挂物体的重力跟吸盘与墙壁间的磨擦力平衡.
各种厨具的手柄,都有形状各异的花纹,这是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,便于把握.
5声学方面
刷洗餐具,不免要演奏“锅、碗、瓢、盆交响曲”,凭音色,易知是“锅”发出的响声,还是“碗”发出的响声.
向暖瓶内倒水,当听到音调较高时就快满了:随着暖瓶内水量的增加,水面上方的空气柱越来越短,震动频率越来越高,发声的音调变高.
厨房处处皆物理,运用好与厨房有关的物理知识,正确处理相关的物理现象,会给您的生活带来安全与方便.
1电学方面
电饭锅、电水壶、等电热器具,工作时电能转化为内能;由于家庭电路是并联的,厨房里的用电器都可单独工作,互不影响;这些大功率用电器不能同时使用,这是因为:家庭电路电压为220 V,由公式:P=UI可知,当总功率过大时,干路电流过大,引起电路保护器动作或烧坏电路;冰箱、电磁炉等大功率用电器都用三脚插头,一脚稍长,接用电器的外壳,另外两脚接用电部分,当把三脚插头插入三孔插座时,外壳接地,确保用电安全.
通过观察您会发现,当通电的灯丝、电热厨具的发热体很热时,与它们相连的导线却不怎么热,用焦耳定律很容易解释这一现象:根据Q=I2Rt,电流I一定时,灯丝、电热厨具的发热体电阻R很大,相同时间内产生热量很多,而导线电阻R线很小,相同时间内产生热量很少.所以灯丝炽热发光,电热器具的发热体很热时,与它们相连的却不热.
微波炉的炉门打开时,即使闭合控制开关,微波炉也不工作,显然炉门开关与控制开关是串联的,这是设计人员为了使用者的安全,精心设计的.微波炉内不能用铁质的器具,这是因为,微波会在铁质的器具内,感应形成涡流,导致微波炉电流过大,使微波炉损坏.
随着科学技术的发展,厨具日趋智能化,早晨把米、水按一定比例,适量放入电饭锅内,预设好做饭时间,下班时,香喷喷的米饭就做好了.这是电饭锅内的“程控块”按时接通电源,当锅内温度达到103 ℃时,温控开关的磁体,暂时失去磁性,在弹簧的作用下,使电路切换到保温状态.
2热学方面
厨房里的液化石油气罐,俗称“煤气罐”,里面的液体燃料,是在常温下,压缩体积使之液化的;液化石油气在煤气灶里燃烧时,化学能转化为内能;观察煤气灶的火焰,淡蓝色为正常,如果暗红,是燃烧不充分的结果,应调大通风阀,煤气灶的通风装置,是应用伯努利原理制成的,如果火焰长而无力,是燃气压力不足,可开大罐顶控制阀(轮轴),如果无效,是燃气将要耗尽,该换气罐了;锅内的水被烧开,是“热传递”改变了水的内能;开水会冒出很多“白气”,这是炽热的水蒸汽,遇冷、放热、液化的结果,水蒸汽本身是看不见的;用锅煮鸡蛋,水沸腾后,改用小火,和继续用大火煮熟鸡蛋的时间是一样的,这是因为标准大气压下,水的沸点是100 ℃,用大火只是加快了锅内水的汽化;锅盖边沿出现的小水珠,自来水管“出汗”,从冰箱里拿出的雪糕冒的“白气”,等等都属液化现象.
用有锡焊接缝的水壶烧水,如果发生“干锅”,壶易被烧坏.大家知道,火焰的温度高达800 ℃以上,而锡的熔点只有231.9 ℃,远远低于火焰的温,所以只有里面盛有水(水的沸点是100 ℃)时,壶才不会被烧坏.
高压锅炖肉,味美嫩滑,入口即化.高压锅之所以能把肉炖的烂熟,是因为高压锅是应用“沸点”与“气压”成正比的原理制成的,一般民用高压锅压强为80 kPa左右,锅内的水沸腾时的温度远高于100 ℃.
夏天猪油里若含有水分,易腐败,把猪油放入锅内加热,由于油、水的沸点不同,水先汽化,从而把油中的水分除去,利于保存.
煲汤时,厨师常用“扬汤止沸”技法,“扬汤”时增大了液体表面积、加快了液体表面空气流动,从而加快了蒸发,蒸发吸热,使烫的温度降到沸点以下,暂时起到“止沸”的作用;即使在寒冷的冬天,出锅较长时间的“汤”,仍然很烫,这是“汤”表面的油膜阻止了“蒸发”,起到了保温的作用.
保温瓶的贮水量为90%时,保温效果最好.保温瓶的双层玻璃内胆,中间抽成真空,并涂有银层,有效地防止了热量的对流和辐射,如果贮水量为90%,水面上方有一段水蒸汽柱,水蒸汽是热的不良导体,阻止了热量的传导.
您在厨房烹饪佳肴,餐厅的人们会闻到香味,这是佳肴分子扩散的结果;打开冰箱,会发现里面结霜,这是空气里的水蒸汽遇冷、放热,从气态直接变成固态,发生了凝华.
3光学方面
举起钢制的汤勺,若凸面对着自已,会看自已正立、缩小虚像;若凹面对着自已,会看自已倒立、缩小虚像.这是因为:汤勺的凸面相当于凸面镜,对光有发散的作用,汤勺的凹面相当于凹面镜,对光有汇聚的作用.
背着阳光,看锅上方的“白气”,会看到一段彩虹;看洗碗池水中的筷子,好像在水面处折断一样,都属于光折射现象;隔着圆柱形白酒瓶,看瓶后近处的物体,物体被放大,酒瓶起到了放大镜的作用:物距(u)小于焦距(f )时,在物体同侧成一个正立的、放大的虚像.
阳光下,洗洁精泡泡的表面、油膜的表面,五光十色,这是光干涉现象;阳光照到盆内水面,墙壁上出现月亮一样的光斑,您看到的现象,是阳光经过水面、墙壁两次反射的结果.
4力学方面
厨房里的洗碗池、地漏的下面都装有U形管,其实质是连通器,“连通器里的水不流动时,各容器里的水面总保持相平”,这样U形管内总有一段水柱,形成一个常闭的阀门,阻止下水道内的浊气上升,又随时允许水池、地面的废水通过.体现了建筑工人的聪明与智慧;各种壶具也是连通器的变形.
刀具顿了,要磨一磨,使刀刃更锋利,在物理学上叫做:减小受力面,增大压强;筷子这两条费力杠杆,和酒起子这个省力杠杆,都能给人们就餐带来方便;水龙头下落的水滴,总是竖直向下,它向人们展示:重力的方向竖直向下;制作面食过程中,面团发生塑性形变,同时表明:力可以改变物体形状;餐具上的油污很难去掉,说明分子之间有引力.
墙壁上临时挂钩的吸盘,是靠大气压压在墙上的,所挂物体的重力跟吸盘与墙壁间的磨擦力平衡.
各种厨具的手柄,都有形状各异的花纹,这是为了增大接触面的粗糙程度,增大摩擦力,便于把握.
5声学方面
刷洗餐具,不免要演奏“锅、碗、瓢、盆交响曲”,凭音色,易知是“锅”发出的响声,还是“碗”发出的响声.
向暖瓶内倒水,当听到音调较高时就快满了:随着暖瓶内水量的增加,水面上方的空气柱越来越短,震动频率越来越高,发声的音调变高.
厨房处处皆物理,运用好与厨房有关的物理知识,正确处理相关的物理现象,会给您的生活带来安全与方便.