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为什么炒栗子的炒锅内要放很多石子?

栗子、炒花生或者炒瓜子,几乎是人人喜爱的休闲食品。但是,你知道为什么栗子或者炒花生、瓜子的时候,炒锅里要放很多石子或沙子吗?

栗子的炒制过程实际上是一个涉及辐射、对流和传导等多种热传递方式的复杂过程:首先,高温火焰把热量传给炒锅;继而经过炒锅石子石子栗子外壳、外壳与果仁之间的热传导过程栗子仁逐渐被加热炒熟。实际上由于每个环节热量损失都很大,最终栗子吸收热量仅占燃烧总放热量中很小的一部分。

由于铁的比热容(升高一定温度吸收热量)较小,故铁锅自身吸收热量份额较小,传热迅速;而栗子壳恰恰相反,其比热容很大、热导率很小。所以大部分热量栗子吸收,只有少部分热量传导至栗子壳内侧,用于加热栗子仁。

这样,我们就知道直接使用铁锅炒制栗子所存在的问题了。在火焰热辐射作用下,炒锅温度高达数百摄氏度。栗子外壳紧贴着炒锅,由于栗子壳的热导率极小,内外温差很大,短时间内栗子仁不会熟透。但是栗子壳很薄,温度升高很快。这样一来,往往栗子壳已经炭化甚至着火,而栗子仁仍未熟透。炒锅内外壁之间栗子壳内外壁之间热传导过程的不平衡、不匹配是上述现象发生的根本原因。

所以人们聪明地加入大量石子石子质量很大,热导率介于铁锅和栗子之间,能吸收大量的热量温度却不会升高太快,这样栗子仁就有足够的时间在适宜的温度下被炒熟了。

栗子炒制过程中必须不停地翻动石子,这样可以确保栗子壳在各个方向均匀受热;另外,翻动石子可以使石子栗子之间更加充分地接触,有助于提高传热效率。

【科学家】傅里叶

傅里叶(1768—1830)是法国数学家、物理学家,他担任过拿破仑远征埃及时的军中文书,1817年当选为法兰西科学院院士。他设计出了热传导方程,并赢得了1812年度的法兰西科学院主题大奖。在求解热传导方程时,傅里叶发现任一函数可以分解成由三角函数构成的无穷级数,这就是在数学物理中应用极其广泛的傅里叶级数和傅里叶变换。

【发散思维】夏天怎么才能快速散热呢?

【本文关键词】热导率 热传递