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評論數(shù) : 2 時間 : 2024-11-18
高壓鍋以獨特的高溫高壓功能,大大縮短了做飯的時間,節(jié)約了能源;但是工作壓力大的壓力鍋對營養(yǎng)的破壞也比較大。那高壓鍋原理又是怎樣的呢?下面小編為你介紹。
一、高壓鍋工作原理
高壓鍋的原理很簡單,因為水的沸點受氣壓影響,氣壓越高,沸點越高。在高山、高原上,氣壓不到1個大氣壓,不到100℃水就能沸騰,雞蛋用普通鍋具是煮不熟的。在氣壓大于1個大氣壓時,水就要在高于100℃時才會沸騰。人們常用的高壓鍋就是利用這個原理設(shè)計的。高壓鍋把水相當(dāng)緊密地封閉起來,水受熱蒸發(fā)產(chǎn)生的水蒸氣不能擴散到空氣中,只能保留在高壓鍋內(nèi),就使高壓鍋內(nèi)部的氣壓高于1個大氣壓,也使水要在高于100℃時才沸騰,這樣高壓鍋內(nèi)部就形成高溫高壓的環(huán)境,飯就容易很快做熟了,并且相當(dāng)酥爛。當(dāng)然,高壓鍋內(nèi)的壓力不會沒有限制,要不就成了炸彈。
二、怎樣提高水的沸點呢?
先做個實驗:在燒瓶中盛半瓶水,用一只插有玻璃管和溫度計的塞子塞緊瓶口, 再用一段橡皮管把玻璃管和一個小氣筒連接。用酒精燈給燒瓶加熱, 可以從溫度計上看到。當(dāng)接近100℃時,瓶里的水沸騰了。此后即使再加熱,溫度不再上升。然后用力壓氣筒的活塞,增大瓶里的壓強,并繼續(xù)加熱。我們會看到沸騰停止,水的溫度又開始升高。這說明,水的沸點隨著壓強的增大而升高。液體發(fā)生沸騰時的溫度。當(dāng)液體沸騰時,在其內(nèi)部所形成的氣泡中的飽和蒸汽壓必須與外界施予的壓強相等,氣泡才有可能長大并上升,所以,沸點也就是液體的飽和蒸汽壓等于外界壓強的溫度。液體的沸點跟外部壓強有關(guān)。當(dāng)液體所受的壓強增大時,它的沸點升高;壓強減小時;沸點降低。例如,蒸汽鍋爐里的蒸汽壓強,約有幾十個大氣壓,鍋爐里的水的沸點可在200℃以上。又如,在高山上煮飯,水易沸騰,但飯不易熟。這是由于大氣壓隨地勢的升高而降低,水的沸點也隨高度的升高而逐浙下降。(在海拔1900米處,大氣壓約為79800帕(600毫米汞柱),水的沸點是93.5℃)。
在相同的大氣壓下,液體不同沸點亦不相同。這是因為飽和汽壓和液體種類有關(guān)。在一定的溫度下,各種液體的飽和汽壓亦一定。例如,乙醚在20℃時飽和氣壓為5865.2帕(44厘米汞柱)低于大氣壓,溫度稍有升高,使乙醚的飽和汽壓與大氣壓強相等,將乙醚加熱到35℃即可沸騰。液體中若含有雜質(zhì),則對液體的沸點亦有影響。液體中含有溶質(zhì)后它的沸點要比純凈的液體高,這是由于存在溶質(zhì)后,液體分子之間的引力增加了,液體不易汽化,飽和汽壓也較小。要使飽和汽壓與大氣壓相同,必須提高沸點。不同液體在同一外界壓強下,沸點不同。沸點隨壓強而變化的關(guān)系可由克勞修斯;克拉珀龍方程得出。
沸點與氣壓成正比.氣壓越大,沸點越高;氣壓越低,沸點越低。
理由:液體在揮發(fā)的時候產(chǎn)生蒸氣壓,當(dāng)蒸氣壓(飽和蒸氣壓)等于外界的壓力時,液體就會沸騰,此時的溫度就是液體的沸點.
外界的壓力增大時,必須升高溫度才能使蒸氣壓增大以等于外界壓力,達(dá)到沸騰.當(dāng)外界壓力降低時,溫度比較低的時候就能夠使蒸氣壓等于外界壓力,達(dá)到沸騰.其實仔細(xì)研究高壓鍋的構(gòu)造后,我們就會發(fā)現(xiàn)高壓鍋的原理并不復(fù)雜。上面已經(jīng)說過,水的沸點會隨著壓強的增大而增大,反之,降低而降低,所以高壓鍋的基本思想就是要通過增大鍋內(nèi)壓強,使水的沸點增高從而提高水能達(dá)到的最高溫度,使食物在較高的溫度中煮,這樣就能使食物容易熟,于是縮短烹飪時間。那么高壓鍋是如何使鍋內(nèi)壓強達(dá)到一個較大的值呢?經(jīng)過我們研究了家里的高壓鍋的結(jié)構(gòu),我們發(fā)現(xiàn)鍋蓋上有2個氣孔(有時還有一個小氣孔,上面有向上的活塞,它的氣密性較好,在放氣時可以觀察鍋內(nèi)的氣是否放完,從而在安全時開啟鍋蓋),氣孔1在常溫時有活塞落下,使鍋內(nèi)與外界相通,但在溫度升高至100°C時,水氣化成水蒸氣,水蒸氣會把活塞沖起(此時鍋內(nèi)壓強latm),氣孔2上的限壓閥是由較重的金屬制成,質(zhì)量較大,不易被立即沖開,所以此時鍋被密封,繼續(xù)加熱,鍋內(nèi)溫度繼續(xù)升高,于是鍋內(nèi)氣體分子的溫度升高,即氣體分子運動加劇,分子的平均速度增大,分子撞擊器壁的作用力增大,故壓強增大,當(dāng)壓強增至一定值時,氣體就會沖開氣孔2上的限壓閥。氣體沖開限壓閥就是我們??吹降母邏哄仭胺艢狻保捎诶^續(xù)加熱,“放氣”會一直持續(xù)下去,說明這以后鍋內(nèi)都保持一定的、較高的溫度,當(dāng)然,為了安全,我們這時可以把火適當(dāng)調(diào)小,煮至適當(dāng)?shù)臅r間,就可以將火關(guān)掉,于是食物就烹飪成功。
高壓鍋就是根據(jù)這個原理制造的。它用特別的膠圈密封, 不讓鍋內(nèi)蒸氣跑掉 。因此, 在加熱過程中蒸氣壓強不斷增大, 提高了水的沸點 。家庭常用的高壓鍋內(nèi)蒸氣壓強能達(dá)到1.3個大氣壓,鍋內(nèi)水沸騰的溫度可達(dá)到108℃左右,所以做飯快,省時省燃料。
以上介紹了高壓鍋原理,現(xiàn)在能理解高壓鍋為什么能高效率了吧。更多請繼續(xù)關(guān)注土巴兔裝修網(wǎng)。
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