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高压锅煮饭比电饭煲能更快煮熟,是因为什么?
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发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
高压锅煮饭比电饭煲能更快煮熟,是因为什么?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
高压锅是家庭常用的炊具,平常做排骨、炖红烧肉,用铁锅要一个小时,高压锅二十分钟就好。为什么高压锅做饭这么快呢?
这个原因与水的汽化方式:蒸发与沸腾有关。我们还需要了解饱和蒸气压的概念。
蒸发
我们知道:蒸发是水分子跑到空气当中的过程。
水是由水分子构成的,水分子每时每刻都在做无规则运动。在与空气接触的部分,一部分水分子会脱离水面,跑到空气当中,形成水蒸气。同时,空气中的水分子也有可能会回到水中。
水分子“脱离”和“回到”水面的过程每时每刻都在发生,而杯子中水的多少取决于这两个速率谁更大:
如果单位时间脱离的水分子多,宏观上水就在减少,表现为蒸发。蒸发过程比较缓慢,在任何温度下都可以进行,而且只在液体表面上发生。
反之,如果单位时间内回到水面的水分子多,宏观上水在增加,表现为液化。在空气十分潮湿时,杯子里可以凭空出水,就是这种现象。
如果单位时间内,两个速率相等,此时就呈现出一种平衡态:杯子中的水既不增加,也不减少。密封的矿泉水瓶里就是这种情况。
密封的矿泉水瓶子中水蒸气和水已经达到平衡,水既不会变多,也不会减少。瓶中的气体部分是空气和水蒸气的混合气体。 其压强是水蒸气和其他气体的压强共同构成的。这种达到饱和时的水蒸气压强就称为饱和蒸气压。
相对湿度
我们把空气中水蒸气压强与饱和蒸气压的比称为相对湿度。例如:20摄氏度时,水的饱和蒸气压是0.02个标准大气压。如果空气中的水蒸气压强为0.01个标准大气压,我们就称为相对湿度50%。如果空气中水蒸气压强为0.02个标准大气压,我们就称为相对湿度100%,此时人身上的汗没有办法蒸发。相对湿度可以用湿度计测量,一般是与温度计二合一的。
饱和蒸气压与温度的关系
由于水分子运动的速率与温度有关:温度越高,水分子运动速率越快,所以液体分子更容易跑到空气当中。此时,空气中的水蒸气分子也必须更多才能达到平衡。所以,温度越高,水的饱和蒸气压就越大。
上面这张图是水的饱和蒸气压随着温度变化的关系图。横坐标是温度,单位摄氏度,纵坐标是压强,单位标准大气压。从图中我们会看出:在温度比较低时,饱和蒸气压很低,空气中水蒸气的比例很小。在温度为80摄氏度时,饱和蒸气压大约是0.5个标准大气压。此时饱和空气中有一半的压强是由水分子提供的。而当温度达到100摄氏度时,饱和蒸气压是一个标准大气压。
沸腾
达到一个标准大气压会怎么样呢?如果此时外界大气压也是一个标准大气压,空气中毕竟还有氮气、氧气和其他气体,不可能把压强全部给水蒸气。这样就造成水蒸气的蒸气压无法与水平衡,单位时间内水中进入空气中的水分子多余从空气中回到水中的水分子,水剧烈汽化,形成沸腾现象。
沸腾是在水的内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。大量的水分子变为气体,形成气泡涌入空气当中。在沸腾时,水会吸收大量的热量,但是温度不再升高,所以在一个标准大气压下普通的锅或者电饭煲做饭,由于锅不是密封的,锅内压强与外界相同,都是一个标准大气压。此时只要锅内有水,温度就不会高于100摄氏度。
高压锅
那么,高压锅为什么能更快的煮熟食物呢?
这是因为,压力锅有良好的密封性,可以控制锅内压强高于大气压,一般可以达到2-3个标准大气压。从沸点-温度图可以看出,在锅内达到2.5个标准大气压时,水的沸点会升高到130摄氏度左右。这样锅内温度就可以突破100度。
加热食物最重要的是温度,如果温度高,热量就能更快的传递给食物。同时,由于沸点的提高,减少了水沸腾时带走的热量,所以压力锅更加节能。
在我国西藏地区,由于海拔高,气压低,水在较低的温度就会沸腾。虽然表面上看水也咕嘟咕嘟冒泡,但是由于温度不够,很难把米饭煮熟。宋朝的著名文学家范成大到海拔3700m的峨眉山旅游,发现在山上“煮米不成饭”,他认为是因为山上的泉水太寒冷,故有“万古冰雪之法汁”之说。
然而实际上,这只是因为高原上气压低,沸点低,大量的热被水的沸腾带走的原因。
回答于 2019-09-11 08:43:50
压力锅是很多家庭必备的炊具之一,它能够提高烹饪效率,不仅能省时、节能,还比普通电饭煲更快煮熟米饭。
那么为什么高压锅煮饭比电饭煲更快呢?
下面超哥为你指点迷津。
答案抢先看:
高压锅依据“气压和水的沸点成正比”的原理,利用高压使锅内水的沸点升高,从而锅内温度升高,更快地煮熟米饭。
【高压锅工作原理】
高压锅又叫压力锅,是许多家庭都有的炊具之一。高压锅的工作原理,主要是通过液体在较高气压下沸点会提升这一物理现象,对水施加压力,使水可以达到较高温度而不沸腾,以加快炖煮食物的效率。
根据“气压和水的沸点成正比”的原理,说明在气压高的地方沸点也相应高。高压锅内的水被加热煮沸后,产生蒸汽,继续加热则蒸汽压力会逐渐升高,锅内水的沸点也会不断升高,那么锅内温度随之上升,可以超过大气压下的温度,这样就能利用锅内高温高压的环境,快速煮熟食物。
而电饭煲是一种利用电能转变为内能的炊具,煮饭时煲内水沸腾后,再加热只能加快水的汽化,而不能再升高水的温度。
因此要想使煲内的温度继续升高,高于100℃,使做饭时间缩短,就必须提高水的沸点,这就是高压锅所能做到的。由此可见,高压锅煮饭比电饭煲更快,是基于它们的工作原理而言的。
【高压锅使用】
随着人们对生活水平的不断追求,和现代家电技术的迅猛发展,人们对食物的要求也越来越高,从传统的柴火和普通的灶具到今日家电的革命性改变[1],无不体现着人们对烹饪工具的要求越来越高。
再者,高压锅的锅盖是密封的,烧热后,锅内空气和水受热膨胀,但难以跑出来,就会使锅内压力和温度升高,高于普通饭锅,从理论上说,高压锅煮饭能更多地促进直链淀粉溶解,支链淀粉糊化,也就是说,高压锅煮饭由于锅内压力提高带来温度的提升, 使大米淀粉糊化加剧, 淀粉颗粒结构发生变化, 产生一定的表面现象, 如米饭表面发亮, 但同时给人以发暗发浅灰的感觉[2]。但过程中并没有发生化学变化,不会产生对人体有害的物质。而且从总体的食用品质来讲, 高压锅煮的米饭糊化更彻底, 因此米饭黏性大,更软, 而且是在密封的情况下煮饭, 米饭香气散失较少, 所以煮出来的饭香气浓, 味道好
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