厨房中的几个物理问题

山东省微山县西平一中　董辉　张春梅

　　我们都有做饭的经历，回忆发生的一系列的变化，会看到有关的物理现象，利用物理知识去解释。这样就能够提高观察、分析及解决物理问题的能力。现例举如下：

　　一、热凉粥时，锅里会发出响声，并不断冒出气泡，但一尝粥并不热，这是为什么？

　　热凉粥与烧开水不一样，水具有很好的流动性，当锅底的水受热时，它就会膨胀，密度减少就上浮，周围的凉水就流过来填补。通过这种对流，就把锅底的热不断地传递到水各部分而使水变热。而凉粥的流动性差又不易传热，所以，当锅底的粥吸热后，温度就很快上升，但却不能很快地向上或四周流动，大量的热集中在锅底很难传到粥的上面，所以上面的粥依然是凉的。

　　二、烧开水时，水开前的响声较水开后响，这是为什么？

　　首先，是气泡的产生过程对响声大小的影响。水中有少量空气，水对空气的溶解度随温度的升高而降低。当水被加热时，气泡首先在容器壁上形成，随着温度的升高，不断地气泡内蒸发水蒸气，使气泡内的压强不断增大，结果使气泡的体积不断膨胀，气泡所受到浮力也随之增大。气泡所受浮力大到一定程度时，便开始上浮。整个过程的声音就象往烧红的铁板上倒水一样。其次，在沸腾前，容器里的各水层的温度不同。容器壁附近水层的温度较高，水面附近的温度较低，气泡在上升的过程中不仅泡内空气压强随水温的降低而降低，泡内有一部分水蒸气凝结成饱和蒸汽，压强减小；而外界压强基本不变，此时，水泡外压强大于泡内压强，于是，上浮的气泡在上升过程中体积将缩小。继续加热，气泡产生和膨胀就越来越多，但当气泡上升到温度较低的地方时，气泡中的水蒸气又要凝结成水，体积有逐渐减小。随着温度的升高，气泡的体积一会儿膨胀一会儿缩小，有不断上浮，在水的中、上部会产生一种振动。当水温接近沸点时，有大量的气泡涌现，接连不断地上升，并迅速地由大变小，使水剧烈振动，产生较大响声。

　　当水的温度达到沸点时，由于对流和气泡不断地将热能带至水的中、上层，使整个容器的水温趋于一致。水的内部急剧汽化，气泡内水蒸气达到饱和。气泡在上升的过程中不仅不会缩小，而且还继续增大，这时气泡所受到的浮力也增大，气泡就由底部一直上升到水的表面而破裂，放出水蒸气和空气。由于此时气泡上升至水面破裂，对水的振动减弱，响声自然也就小了。

　　三、煮鸡蛋时，刚从锅里拿出表面粘有水的鸡蛋感觉不很烫手，可鸡蛋壳变干后，反而感觉比较烫手，这是为什么？

　　这是因为鸡蛋表面有水时，热水不断蒸发吸收热量，使鸡蛋表面温度降低，降低到小于鸡蛋里面的温度。当鸡蛋表面变干后，使内外具有相同的温度。所以感觉比较烫手。

　　四、从冰箱里取出冻肉如何解冻最好？

　　用接近零度的冷水较好。因为冻肉温度是在零度以下，若放在热水中解冻，冻肉从热水中吸收热量，外层迅速解冻而使温度很快升到零度以上，此时的肉层之间便有了空隙，传递热的本领降低，使内部的冻肉不易再吸收热量解冻而形成硬核。若将冻肉放在冷水中，因冻肉吸热而使冷水温度很快降到零度且部分水还会结冰。因1克水结成冰后可放出80卡的热量，放出的热量被冻肉吸收后，使内外层的温度较快升高，而内层又容易吸收热量，这样，整块肉的温度也就较快升到零度。如此反复几次，冻肉可解冻。从营养角度分析，这种均匀缓慢升温的方法也是科学的。

　　生活中处处有物理，只要我们细心观察，认真分析，一定会有新的发现和收获。