Нагревание телефона в процессе работы или зарядки какое это физическое явление
При написании данной работы «ВПР по физике 8 класс 2019 Вариант 1» было использовано пособие «Всероссийская Проверочная Работа. Физика. 8 класс. Практикум по выполнению заданий. С. Б. Бобошина. (18 вариантов) 2018 год».
Прочитайте перечень некоторых терминов, которые встречались в курсе физики: теплопроводность, количество теплоты, напряжение, электризация, масса, испарение. Распределите их по группам.
Физические величины | Физические явления |
Определение: Физическая величина — это количественная характеристика объекта или явления в физике, либо результат измерения.
В нашем случае этому определению соответствуют: количество теплоты, напряжение и масса, поскольку они имеют количественные характеристики — соответсвенно джоули, вольты и килограммы.
Определение: Физическими называют явления, при которых не происходит превращение одних веществ в другие. При физических явлениях могут изменяться физические свойства вещества: агрегатное состояние, температура, плотность и т. д.
В нашем случае к физическим явлениям относятся: теплопроводность, электризация и испарение.
Физические величины | Физические явления |
Количество теплоты Напряжение Масса | Теплопроводность Электризация Испарение |
На рисунке изображён график зависимости температуры тела от времени нагрева. В начальный момент времени тело находилось в твердом состоянии.
Выберите два утверждения, которые соответствуют данному процессу, и запишите номера, под которыми они указаны.
- Первые 10 мин происходило плавление тела, затем его нагрев.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его охлаждение.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его плавление.
- Температура плавления вещества тела приблизительно равна 360 °С.
- Температура тела до начала нагрева приблизительно 0 °С.
Определение: Плавление — это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит с поглощением теплоты плавления.
Именно по этой причине, на графике мы видим увеличение температуры вещества в первые 10 минут до приблизительно 360 °С и затем это величина на протяжении определенного времени остаётся неизменной — поскольку происходит поглощение теплоты.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его плавление.
- Температура плавления вещества тела приблизительно равна 360 °С.
На рисунке показаны тела, которые имеют различную начальную температуру. Тела приводят в соприкосновение. Укажите направления, в которых передавалась теплота в процессе установления теплового равновесия.
Определение: Тепловое равновесие — это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными.
Чтобы это произошло, температуры всех тел должны уровняться — более теплые тела отдают тепло более холодным.
Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова: уменьшается, увеличивается, не изменяется.
Слова в ответе могут повторяться.
В процесс плавления вещества температура ………………. внутренняя энергия вещества …………………
В процесс плавления вещества температура не изменяется, внутренняя энергия вещества увеличивается.
От капли А отделилась часть с зарядом -е, в результате чего образовалась капля В (см. рис.). Заряды капель равны -4е и -3е. Какая из капель имеет(ла) заряд -3е?
По условию задачи, капля А с зарядом (-е) отделилась, следовательно мы должны от начальной величины заряда отнять (-е)
-4e — (-e) = -4e +e = -3e
Заряду -3е имела капля В.
Стеклянную палочку потёрли о шёлк. После этого мелко нарезанные кусочки бумаги стали прилипать к палочке. Выберите все утверждения, которые верно характеризуют данные процессы, запишите номера выбранных утверждений.
- Палочка и шёлк имеют заряды одного знака.
- Палочка и шёлк имеют заряды разных знаков.
- Кусочки бумаги не электризуются.
- В кусочках бумаги есть положительные и отрицательные заряды.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за избытка электронов.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за недостатка электронов.
В результате трения о шёлк стеклянная палочка заряжается положительно. При поднесении палочки к бумаге заряды в кусочках бумаги перераспределяются: на частях, которые находятся ближе к палочке, образуется избыток отрицательного заряда, вследствие этого бумага притягивается к палочке.
- Палочка и шёлк имеют заряды разных знаков.
- В кусочках бумаги есть положительные и отрицательные заряды.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за недостатка электронов.
На рисунке показана электрическая схема, включающая источник тока, резисторы и два амперметра А1 и А2. Определите показания амперметров.
Амперметр 1: 0,2 А
Амперметр 2: 0,2 А
Какое время требуется для прохождения по проводнику заряда 50 Кл при силе тока в проводнике 2 А?
Определение: Сила тока (I) определяется как отношение количества заряда (q), прошедшего через какую-то поверхность, ко времени прохождения (t).
Отсюда найдем чему будет равно время:
На рисунке показан подковообразный постоянный магнит. Как направлены (вверх, вниз, вправо, влево, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитные линии поля магнита в точке А?
Определение: Линии магнитной индукции (магнитные линии) выходят из северного полюса катушки с током (или постоянного магнита) и входят в южный полюс катушки (магнита) и замыкаются внутри катушки (магнита).
Температуру воздуха измеряли термометром, показанным на рисунке. Погрешность измерения температуры равна цене деления термометра. Запишите в ответе результат измерения температуры с учётом погрешности.
Между каждым десятком значения температуры нанесены 10 рисок (чёрточек). Это означает, что цена деления одной риски = 1 °С. На рисунке мы видим, что значение температуры = 22 °С. С учетом погрешности результат должен быть записан следующим образом:
Установите соответствие между физическими явлениями и примерами их проявления. Для каждого физического явления из первого столбика подберите пример его проявления из второго столбика.
Б) Химическое действие тока
2) Нагревание проволоки при прохождении тока
3) Выделение вещества на электроде при прохождении тока через раствор
4) Возникновение ветра на берегу моря
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Определение: Конвекция — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками.
Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их действия.
Б) Гальванический элемент
2) Поворот катушки с током в магнитном поле
3) Превращение энергии топлива в механическую энергию внутри двигателя
4) Давление нагретого пара
5) Охлаждение тел при испарении
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Амперметр. В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).
Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.
Из курса природоведения и физики вы знаете, что с телами и веществами происходят изменения, которые делятся на физические и химические .
Как вы считаете, можно отличить физическое явление от химического?
Химическими называют такие явления, при которых происходит превращения одних веществ в другие.
Химические явления чаще называют химическими реакциями, т.е. химические реакции – это химические явления.
Давайте теперь попробуем определить, какие явления являются физическими, а какие – химическими.
Содержание опыта
Наблюдения, сопровождающие опыт
Вывод о явлении
Горение бенгальского огня
Плавление свечи
Образование наплыва на свече
Обугливание сах а ра концентрированной серной кислотойПочернение сахара и увеличение его объёма (подъём за счёт выделяемого газа)
Фильтрование рас твора глины
Глина на фильтре, фильтрат бесцветный прозрачный
Взаимодей ствие раствора медного купороса с раствором щелочи
Образование осадка голубого цвета
Признаки химических реакций.
- Изменение цвета
- Появление запаха
- Выделение газа
- Образование осадка
- Излучение цвета
- Выделение или поглощение теплоты.
Какие из перечисленных явлений следует отнести к химическим?
- Образование облаков
- Подгорание пищи
- Засахаривания варенья
- Прокисание молока
- Протухание куриного яица
- Образование снежинок
- Горение бензина
- Испарение духов.
Вернувшись домой после урока химии ученик подумал: «Как много вокруг химических явлений!
• Идет тепло от батарее отопления • Загорелась неоновая реклама • Горят именные свечки на торте • Мама «гасит» соду уксусом, готовя тесто • Масляная краска высыхает на воздухе • Скисшее молоко, не выпито кошкой • После выключения компьютера изменяется цвет экрана • После добавления сахара чай становится сладким • Из открытой бутылки «Фанты» выделяются пузырьки газа• На гвоздях в гараже появляется ржавчина.
В чем ошибся ученик?
II. Задания для закрепления
№2. Посмотрите видео-эксперимент "Взаимодействие соды с соляной кислотой" Какое явление вы наблюдали? Почему?
Задание 1
Прочитайте перечень некоторых терминов, которые встречались в курсе физики: теплопроводность, количество теплоты, напряжение, электризация, масса, испарение. Распределите их по группам.
Физические величины | Физические явления |
Определение: Физическими называют явления, при которых не происходит превращение одних веществ в другие. При физических явлениях могут изменяться физические свойства вещества: агрегатное состояние, температура, плотность и т. д.
В нашем случае к физическим явлениям относятся: теплопроводность, электризация и испарение.
Физические величины | Физические явления |
Количество теплоты Напряжение Масса | Теплопроводность Электризация Испарение |
Задание 2
На рисунке изображён график зависимости температуры тела от времени нагрева. В начальный момент времени тело находилось в твердом состоянии.
Выберите два утверждения, которые соответствуют данному процессу, и запишите номера, под которыми они указаны.
- Первые 10 мин происходило плавление тела, затем его нагрев.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его охлаждение.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его плавление.
- Температура плавления вещества тела приблизительно равна 360 °С.
- Температура тела до начала нагрева приблизительно 0 °С.
Определение: Плавление — это процесс перехода тела из кристаллического твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит с поглощением теплоты плавления.
- Первые 10 мин происходил нагрев тела, затем его плавление.
- Температура плавления вещества тела приблизительно равна 360 °С.
Задание 3
На рисунке показаны тела, которые имеют различную начальную температуру. Тела приводят в соприкосновение. Укажите направления, в которых передавалась теплота в процессе установления теплового равновесия.
Задание 4
Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова: уменьшается, увеличивается, не изменяется.
Слова в ответе могут повторяться.
В процесс плавления вещества температура не изменяется, внутренняя энергия вещества увеличивается.
Задание 5
От капли А отделилась часть с зарядом -е, в результате чего образовалась капля В (см. рис.). Заряды капель равны -4е и -3е. Какая из капель имеет(ла) заряд -3е?
По условию задачи, капля А с зарядом (-е) отделилась, следовательно мы должны от начальной величины заряда отнять (-е)
Заряду -3е имела капля В.
Задание 6
Стеклянную палочку потёрли о шёлк. После этого мелко нарезанные кусочки бумаги стали прилипать к палочке. Выберите все утверждения, которые верно характеризуют данные процессы, запишите номера выбранных утверждений.
- Палочка и шёлк имеют заряды одного знака.
- Палочка и шёлк имеют заряды разных знаков.
- Кусочки бумаги не электризуются.
- В кусочках бумаги есть положительные и отрицательные заряды.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за избытка электронов.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за недостатка электронов.
В результате трения о шёлк стеклянная палочка заряжается положительно. При поднесении палочки к бумаге заряды в кусочках бумаги перераспределяются: на частях, которые находятся ближе к палочке, образуется избыток отрицательного заряда, вследствие этого бумага притягивается к палочке.
- Палочка и шёлк имеют заряды разных знаков.
- В кусочках бумаги есть положительные и отрицательные заряды.
- Стеклянная палочка приобретает положительный заряд из-за недостатка электронов.
Задание 7
На рисунке показана электрическая схема, включающая источник тока, резисторы и два амперметра А1 и А2. Определите показания амперметров.
Амперметр 1: 0,2 А
Амперметр 2: 0,2 А
Задание 8
Какое время требуется для прохождения по проводнику заряда 50 Кл при силе тока в проводнике 2 А?
Определение: Сила тока (I) определяется как отношение количества заряда (q), прошедшего через какую-то поверхность, ко времени прохождения (t).
Отсюда найдем чему будет равно время:
Задание 9
На рисунке показан подковообразный постоянный магнит. Как направлены (вверх, вниз, вправо, влево, от наблюдателя, к наблюдателю) магнитные линии поля магнита в точке А?
Определение: Линии магнитной индукции (магнитные линии) выходят из северного полюса катушки с током (или постоянного магнита) и входят в южный полюс катушки (магнита) и замыкаются внутри катушки (магнита).
Задание 10
Температуру воздуха измеряли термометром, показанным на рисунке. Погрешность измерения температуры равна цене деления термометра. Запишите в ответе результат измерения температуры с учётом погрешности.
Между каждым десятком значения температуры нанесены 10 рисок (чёрточек). Это означает, что цена деления одной риски = 1 °С. На рисунке мы видим, что значение температуры = 22 °С. С учетом погрешности результат должен быть записан следующим образом:
Задание 11
Установите соответствие между физическими явлениями и примерами их проявления. Для каждого физического явления из первого столбика подберите пример его проявления из второго столбика.
2) Нагревание проволоки при прохождении тока
3) Выделение вещества на электроде при прохождении тока через раствор
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Определение: Конвекция — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками.
Задание 12
Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе их действия.
2) Поворот катушки с током в магнитном поле
3) Превращение энергии топлива в механическую энергию внутри двигателя
4) Давление нагретого пара
Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Амперметр. В магнитоэлектрической системе прибора крутящий момент стрелки создаётся благодаря взаимодействию между полем постоянного магнита и током, который проходит через обмотку рамки (вращающий момент). С рамкой соединена стрелка, которая перемещается по шкале. Угол поворота стрелки прямо пропорционален силе тока, поэтому шкала магнитоэлектрического прибора линейна. Направление поворота стрелки зависит от направления протекающего через рамку тока, поэтому магнитоэлектрические амперметры непригодны для непосредственного измерения силы переменного тока (стрелка будет дрожать возле нулевого значения), и требуют правильной полярности подключения в цепи постоянного тока (иначе стрелка будет отклоняться левее нуля).
Гальвани́ческий элеме́нт — химический источник электрического тока, основанный на взаимодействии двух металлов и/или их оксидов в электролите, приводящем к возникновению в замкнутой цепи электрического тока.
Мир физических явлений чрезвычайно разнообразен. Физика обладает необыкновенным свойством. Изучая самые простые явления можно вывести общие законы. Многие физические закономерности можно получить из собственных наблюдений. Замечательным местом для наблюдения физических явлений и проведения экспериментов является самая обычная кухня.
Кухня – это место, которое мы посещаем постоянно. Мы даже не задумываемся, что там могут происходить какие-то физические явления. В повседневной жизни мы не найдём другого такого места, где происходило бы столько удивительного и загадочного, как в кухне. Именно здесь мы смешиваем, нагреваем, охлаждаем, замораживаем, размораживаем, а бывает, что и сжигаем всевозможные виды животного, растительного и неорганического сырья. В этом месте происходит множество явлений: световые, тепловые, электрические, электромагнитные и др.
Цель работы: рассмотреть тепловые явления на кухне.
Актуальность работы: работа на кухне не осуществима без тепловых явлений особенно во время технического мира. Время не стоит на месте, люди придумывают все больше техники, а без знаний физики будет невозможен прогресс.
Задачи:
- Изучить 3 взаимосвязанных тепловых явлений.
- Объяснить их с физической точки зрения.
- Исследовать историю открытия явлений.
- Найти интересные факты.
- Провести анализ полученных данных.
Для начала, что же такое тепловые явления? Тепловые явления – это явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с изменением температуры. К таким явлениям относятся, например, нагревание и охлаждение воды в емкости, таяние льда, плавление металлов и др. [1] Итак, какие же тепловые явления мы встречаем на кухне? Испарение, кипение, конвекция, теплопроводность, изменение агрегатного состояния веществ – все это тепловые явления. Таким образом, рассмотрим 3 явления. Это конвекция, теплопроводность и кипение.
Конвекция
Конвекция – это вид теплопередачи, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками. [3]
Впервые термин «конвекция» был предложен английским ученым Вильямом Прутом еще в 1834 году. (Рисунок 1) Использовался он для описания перемещения тепловых масс в нагретых, движущихся жидкостях.
Рисунок 1 – «Портрет Вильяма Прута. Художник Генри Виндхам Филипс»
Первые теоретические исследования явления конвекции стартовали лишь в 1916 году. В ходе экспериментов было установлено, что переход от диффузии к конвекции в подогреваемых снизу жидкостях возникает при достижении некоторых критических температурных значений. Позже это значение получило определение «число Роэля». Оно было так названо в честь исследователя, занимавшегося его изучением. Результаты опытов позволили дать объяснение перемещению тепловых потоков под влиянием сил Архимеда. [1]. В основе явления конвекции лежит расширение более холодного вещества при соприкосновении с горячими массами. В таких обстоятельствах нагреваемое вещество теряет плотность и становится легче по сравнению с окружающим его холодным пространством. Наиболее точно данная характеристика явления соответствует перемещению тепловых потоков при нагревании воды. Движение молекул в противоположных направлениях под воздействием нагревания – это именно то, на чем основывается конвекция. Излучение, теплопроводность выступают схожими процессами, однако касаются прежде всего передачи тепловой энергии в твердых телах.
Рассмотрим применение конвекции на кухне. Когда мы готовим пищу на плите, то жидкость из холодной превращается в теплую. Почему так происходит? Все дело в том, что здесь проявляется явление конвекция. Жидкость при конвекции нагревается снизу вверх. Нагретые слои жидкости – менее плотные и поэтому более легкие – вытесняются вверх более тяжелыми холодными слоям. Холодные слои жидкости, опустившись вниз, в свою очередь, нагреваются от источника тепла и вновь вытесняются менее нагретой водой. Благодаря такому движению вся жидкость равномерно прогревается. Различают два вида конвекции: естественную (или свободную) и вынужденную. Так, нагревание жидкости является примером естественной конвекции. (Рисунок 2) Вынужденная конвекция наблюдается, если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой и т.д. Если жидкости прогревать не снизу, а сверху, то конвекция не происходит. Нагретые слои не могут опускаться ниже холодных, более тяжелых. [3]
Рисунок 2 – «Водяное охлаждение»
С явлением конвекции связаны процесс охлаждение продуктов в холодильнике. Газ фреон, циркулирующий по трубкам холодильника, охлаждает воздух в верхней части холодильной камеры. Холодный воздух, опускаясь, охлаждает продукты, а затем снова поднимается вверх. Решетка сзади холодильника предназначается для отвода тепла, образующегося при сжатии газа в компрессоре. Механизм ее охлаждения также конвективный, поэтому надо оставлять пространство за холодильником свободным для конвективных потоков. Все чаще явление конвекции реализуется в современных бытовых приборах, в частности в духовых шкафах. Газовый шкаф с конвекцией позволяет готовить разные блюда одновременно на отдельных уровнях при различной температуре. При этом полностью исключается смешение вкусов и запахов. Нагрев воздуха в традиционном духовом шкафу основывается на работе единственной горелки, что приводит к неравномерному распределению тепла. За счет целенаправленного перемещения горячих потоков воздуха при помощи специализированного вентилятора блюда в конвекционном духовом шкафу получаются более сочными, лучше пропекаются. Такие устройства быстрее нагреваются, что позволяет уменьшить время, требуемое на приготовление пищи.По этим примерам можно понять, что конвекция играет большую роль на кухне. Она помогает при приготовлении пищи в духовке или просто на плите, сохраняет продукты от жары в холодильнике. Все это помогает поддерживать нормальную функциональную жизнедеятельность людям.
Кипение
Кипение – это интенсивный переход жидкости в пар, происходящий с образованием пузырьков пара по всему объему жидкости при определенной температуре. (Рисунок 3)
Рисунок 3 – «Процесс кипения»
Энергия кипения воды широко используется человеком в быту. Данный процесс стал настолько обыденным и привычным, что никто не задумывается о его природе и особенностях. [1] Тем не менее с кипением связан целый ряд интересных фактов:
- Наверное, все замечали, что в крышке чайника есть отверстие, но мало кто задумывается о его предназначении. Оно проделывается с той целью, чтобы частично выпускать пар. В противном случае вода может расплескаться через носик.
- Продолжительность варки картофеля, яиц и прочих продуктов питания не зависит от того, насколько мощным является нагреватель. Имеет значение лишь тот факт, как долго они находились под воздействием кипящей воды.
- На такой показатель, как температура кипения, никак не влияет мощность нагревательного прибора. Она может сказаться лишь на скорости испарения жидкости.
- Кипение связано не только с нагреванием воды. При помощи данного процесса можно также заставить жидкость замерзнуть. Так, в процессе кипения нужно производить непрерывную откачку воздуха из сосуда.
- Одна из самых актуальных проблем для хозяек заключается в том, что молоко может "убежать". Так, риск этого явления значительно повышается во время ухудшения погоды, которое сопровождается падением атмосферного давления.
- Самый горячий кипяток получается в глубоких подземных шахтах.
- Путем экспериментальных исследований ученым удалось установить, что на Марсе вода закипает при температуре 45 градусов Цельсия.
Как же происходит этот процесс и от чего он зависит? При нагревании какой-либо жидкости мы увидим ряд особенностей. Прежде всего обратим внимание на то, что с поверхности жидкости происходит испарение. На это указывает туман, образовавшийся над емкость. Это водяной пар смешивается с холодным воздухом и конденсируется в виде маленьких капель. Сам пар, конечно, невидим глазу. При дальнейшем повышении температуры мы заметим появление в жидкости многочисленных мелких пузырьков. Они постепенно увеличиваются в размерах. Это пузырьки воздуха, который растворен в воде. При нагревании воздух выделяется из воды в виде пузырьков. Эти пузырьки содержат не только воздух, но и водяной пар, так как вода испаряется внутрь этих пузырьков воздуха. Поднимающиеся пузырьки, попадая в более холодные слои воды, уменьшаются в размерах, так как содержащиеся в них пары конденсируются и под действием силы тяжести они опускаются. Спустившись вниз, в более горячие слои воды, пузырьки начинают снова подниматься к поверхности. Это попеременное увеличение и уменьшение пузырьков в размерах сопровождается характерным шумом, предшествующим закипанию воды. Постепенно вся вода прогревается, пузырьки уже не уменьшаются в размерах. Под действием архимедовой силы они всплывают на поверхность и лопаются. Находящийся в них насыщенный пар выходит наружу. Шум прекращается, и мы слышим бульканье – жидкость закипела. [3]. Кипение от начала до конца происходит при определенной и постоянной для каждой жидкости температуре. (Таблица 1) Поэтому при варке пищи нужно уменьшать огонь после того, как вода закипит. Это даст экономию топлива, а температура воды все равно сохраняется постоянной во время кипения. [1]
Таблица 1 – «Температура кипения различных веществ»
Все выше сказанное дает понять, что если бы не кипение, то можно было нагревать пищу и не узнать когда она приготовилась, или мы просто ели холодную пищу.
Теплопроводность
Теплопроводность – явление передачи внутренней энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому при их непосредственном контакте. [2]
Таблица 2 – «Коэффициент теплопроводности»
Теплопроводность и ее регулировка важны в процессе приготовления пищи. Часто во время тепловой обработки продукта необходимо поддерживать высокую температуру, поэтому на кухне используют металлы, так их теплопроводность и прочность выше, чем у других материалов. (Таблица 2) Из металла делают кастрюли, сковородки, противни, и другую посуду. Когда они соприкасаются с источником тепла, это тепло легко передается еде. Иногда бывает необходимо уменьшить теплопроводность — в этом случае используют кастрюли из материалов с более низкой теплопроводностью, или готовят способами, при которых еде передается меньшее количество тепла. Приготовление блюд на водяной бане — один из примеров уменьшения теплопроводности. Обычно в кастрюлю на огне наливают в воду, в которую ставят вторую кастрюлю с едой. Температура здесь регулируется благодаря более низкой теплопроводности воды и вследствие того, что температура нагревания внутренней кастрюли не превышает температуры кипения воды, то есть 100° C (212° F). Такой способ часто применяют с продуктами, которые легко пригорают или которые нельзя кипятить, например, шоколад. [4]. Металлы, которые очень хорошо проводят тепло — медь и алюминий. Медь более теплопроводна, но и стоит дороже. Из обоих металлов делают кастрюли, но некоторая еда, особенно кислая, реагирует с этими металлами, и у еды появляется металлический привкус. За такими кастрюлями, особенно за медными, необходим тщательный уход, поэтому на кухне чаще используют более дешевые и удобные в обращении и уходе кастрюли из нержавеющей стали. (Рисунок 4)
Рисунок 4 – «Медная посуда»
Потребности в теплопроводности зависят от способа приготовления пищи и от вкуса и консистенции, которой хочет добиться повар. Например, при варке обычно нужна более низкая теплопроводность, чем при жарке. Теплопроводность регулируют, выбирая разную посуду, а также используя продукты с большим или меньшим содержанием жидкости. Например, количество масла на дне кастрюли или сковородки влияет на теплопроводность, так же, как и общее количество жидкости в продукте. Для посуды, предназначенной для приготовления пищи, не всегда используют материалы с высокой теплопроводностью. В духовом шкафу, например, часто используют керамическую посуду, теплопроводность которой намного ниже, чем у металлической посуды. Их самое главное преимущество — способность держать температуру. [2]. Хороший пример использования материалов с высокой теплопроводностью на кухне — плита. Например, конфорки электроплиты сделаны из металла, чтобы обеспечить хорошую передачу тепла от раскаленной спирали нагревательного элемента к кастрюле или сковородке. Люди используют материалы с низкой теплопроводностью между руками и посудой, чтобы не обжечься. Ручки многих кастрюль сделаны из пластмасс, а противни вынимают из духовки прихватками из ткани или пластмассы с низкой теплопроводностью. [4]. Материалы с невысокой теплопроводностью также используют для поддержания температуры еды неизменной. Так, например, чтобы утренний кофе или суп, который берут в путешествие или на обед на работу, оставался горячим, его наливают в термос, чашку или банку с хорошей теплоизоляцией. Чаще всего в них еда остается горячей (или холодной) благодаря тому, что между их стенками находится материал, плохо проводящий тепло. Это может быть пенопласт или воздух, который находится в закрытом пространстве между стенками сосуда. Он не дает теплу перейти в окружающую среду, еде — остыть, а рукам — получить ожог. Пенопласт используют также для стаканчиков и контейнеров для еды навынос. Таким образом, теплопроводность играет важную роль на кухне. Без нее нельзя было бы даже взять кастрюлю или сковородку в руку, потому что могли обжечься. Также она очень хорошо помогает при выборе посуды. Она дает знать, какой материал будет наиболее пригодный для приготовления той или иной пищи.
Заключение
Итак, мы познакомились с тепловыми явлениями, которые наиболее часто встречаются на кухне: конвекция, теплопроводность и кипение. Каждое из них выполняет определенную роль на кухне. Так с помощью конвекция жидкость вся равномерно прогревается Кипение сообщает, что пища приготовилась и набрала определенную температуру. С помощью теплопроводности можно дольше сохранять тепло (пример термоса), а также выбрать посуду, в которой при приготовлении пищи будет возможность взять руками посуду и не обжечься. Таким образом, я делаю вывод о том, что на кухне без знаний физики не обойтись.
Читайте также: