Физика на кухне

Физика на кухне

Пособие для проведения урока в рамках элективного курса «Физика вокруг нас»

Цель урока:

увидеть вокруг себя все физические явления и законы которые мы проходил на уроках физики, показать использование этих законов, понятий и величин в работе кухонных принадлежностей и посуды.

Задачи: провести исследования

1 Температура в классе с помощью спиртового термометра и температуру воды из горячего и холодного кранов с помощью электронного термометра.

2 Влажность воздуха в классе .

• Физика – это наука о природе, о том, что нас окружает.
• Изучая физику в школе, мы узнали много физических явлений и законов. Но одно дело читать учебник и решать из него задания, а другое увидеть физику в жизни. На примере кухни попробуем это сделать.

Физика

• Мы знаем, что все вещества состоят из молекул и атомов. Большинство физических явлений можно объяснить на основе этого утверждения.
• Рассеивающие облака в небе, соленые и маринованные огурцы и помидоры, квашеная капуста и другие заготовки, запахи от приготовлений пищи– все это диффузия, т.е. самопроизвольное перемешивание веществ.

Диффузия

• Сахар, который коснулся воды весь становится мокрым.
• Полотенце становится мокрым, когда мы вытираем об него руки, лицо.
• Тарелки и чашки после мытья остаются мокрыми.
• Все это происходит за счет того, что вода смачивает сахар, ткань полотенца, стекло. Это явление так и называется – смачивание.
• При смачивании молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела больше, чем друг к другу и жидкость растекается по поверхности твердого тела, образуя тонкую пленку.

Все эти вещества пронизаны капиллярами ( трубками , толщиной менее 1 мм). Под действием молекулярных сил смачивающая жидкость поднимается по ним вверх. Причем, чем тоньше капилляр, тем выше.

Смачивание и капиллярность

• Масляную и жирную посуду невозможно отмыть водой.
• Масло на сковородке собирается в капельки.
• Нельзя вытереть руки клеёнкой.
• Это происходит из - за того, что жир, масло и клеенка не смачиваются водой.
• При не смачивании молекулы жидкости притягиваются к молекулам твердого тела меньше, чем друг к другу.

Несмачивание

Давление

Давление – это физическая величина, равная отношению силы давления, приложенной к данной поверхности, к площади этой поверхности.

Сила давления – это сила, прикладываемая перпендикулярно к поверхности.

Сила давления больше, когда площадь опоры меньше, и чем больше площадь опоры, тем давление меньше. Острым ножом легче резать. Когда мы точим нож, мы уменьшаем площадь его лезвия и при меньшей силе он оказывает большее давление. Тоже самое с ножницами.

Температура – это величина, характеризующая тепловое состояние тела.

Термометр – это прибор, служащий для измерения температуры.

Давайте измерим температуру воздуха в классе с помощью спиртового термометра и температуру воды из горячего и холодного кранов с помощью

электронного термометра.

Влажность воздуха измерим

психрометром .

Тепловые явления.

Конвекция – это теплообмен в жидких и газообразных средах, осуществляемый потоками (или струями) вещества.

Тяга в печке основана на конвекции воздуха. Нагревательный элемент в чайнике находится внизу, огонь греет дно кастрюль. Вода, нагреваясь внизу, начинает подниматься вверх , а холодные верхние слои воды опускаются вниз. Постепенно вся вода прогревается. Это и есть конвекция в жидкостях.

Конвекция

• Теплопроводность- это вид теплообмена, при котором происходит передача энергии от частиц более нагретой части тела к частицам менее нагретой части.
• Ели ложку положить в горячий чай, она очень быстро нагреется, как и любой металл. Поэтому ручки у кастрюль и сковородок делают из пластмассы, у которой теплопроводность маленькая. Маленькая теплопроводность и у дерева. Спичку можно держать в пальцах, пока огонь не коснется их.

Теплопроводность

Холодная ложка в стакане с горячим чаем. Через некоторое время ложка нагреется до температуры воды. Это происходит за счет теплообмена. Количество теплоты находится по формуле

Q=cm(t 2 -t 1 )

Количество теплоты́ — это энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче.

Уравнение теплового баланса.

Решите задачи.

1.Какое количество теплоты необходимо для нагревания от 20 до 100 С алюминиевой кастрюли массой 600г с водой, масса которой 4кг?

2.Какую массу дров необходимо сжечь, чтобы выделившегося количества теплоты хватило на нагревание этой кастрюли и воды?

Расчет количества теплоты

• Термос вид бытовой теплоизоляционной посуды для продолжительного сохранения более высокой или низкой температуры продуктов питания, по сравнению с температурой окружающей среды. Основной элемент термоса — колба (сосуд Дьюара) из стекла или нержавеющей стали с двойными стенками, между которыми выкачан воздух (создан вакуум) для уменьшения теплопроводности и конвекции между колбой термоса и внешней средой. Для уменьшения теплового излучения, внутренние поверхности стеклянной колбы покрывают слоем из отражающего, зеркального материала. Наружный корпус термосов со стеклянной колбой изготавливается из пластмассы или металла, колба из металла одновременно является корпусом термоса.

Бытовые приборы.

• Скороварка она довольно плотно закрыта. Поэтому в ней повышенное давление. При повышенном давлении повышается температура кипения воды. При более высокой температуре химические реакции белка идёт быстрее.

Скороварка

• У микроволновой печки может быть целых три источника тепла - тэновый или кварцевый нагреватель, гриль и система конвекции. Конвекция уже давно из новшества перешла в ранг обязательного элемента., ведь последние существенно расширили свои функциональные возможности и средства быстрого разогрева полуфабриката превратились в полноценное средство для приготовления блюд.
• Что же такое конвекция? Попросту говоря, это встроенный в печь вентилятор-нагнетатель горячего воздуха. Воздух равномерно обдувает блюдо, на котором образуется хрустящая аппетитная корочка. Конвекционная система позволяет за несколько секунд достичь нужного температурного режима

Микроволновая печь

• Почему жареное вкуснее вареного?
• Причина того, что жареная пища приятнее на вкус, нежели вареная, заключается не только в прибавлении жира, но главным образом в физических особенностях процессов жарения и варки. Ни вода, ни жир не нагреваются выше температуры их кипения. Но вода кипит при 100 С, жир- при 200 С (хозяйки хорошо знают, как сильны ожоги горячим жиром). Следовательно, жарение происходит при более высокой температуре, чем варка. Более же высокое нагревание вызывает в органических веществах пищи изменения, улучшающие их вкус. Поэтому жаркое вкуснее вареного мяса, яичница вкуснее вареных яиц, жареная картошка вкуснее вареной и т.д.

Это интересно!

• ww.google.ru/search?newwindow=1&sclient=psy-ab&q=термос+фото&oq=термос+фото&gs_

http://www.google.ru/imgres?imgurl=http://www.moya-dvushka.ru/wp-content/uploads/2012/05/microvolnovka2.jpg&imgrefurl=http://www.moya-dvushka.ru/mi

http://www.google.ru/search?newwindow=1&biw=1280&bih=923&noj=1&sclient=psy-ab&q=нож+и+ножницы+фото&oq=нож+и+ножницы+фото&gs_l=serp.12...940

http://otvetin.ru/domsemya/3805-kak-polzovatsya-skorovarkoj.html

С.В.Громов Н.А.Родина Физика 7класс

http://www.google.ru/search?newwindow=1&biw=1280&bih=923&noj=1&sclient=psy-ab&q=%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%B0+%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%B8&oq=%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D0%B0+%D1%84%D0%BE%D1%82%D0%BE&gs_l=serp.1.4.0l10.91233.94038.1.107050.6.6.0.0.0.1.451.1529.0j1j4j0j1.6.0....0...1c.1.27.serp..1.5.1324.uMGAO-ljIzE

Москва «Просвещение»2001

С.В.Громов Н.А.Родина Физика 8 класс

Москва «Просвещение»2001

Я.И.Перельман «Знаете ли вы физику?»

«Тезис» Екатеринбург 1994

Используемые материалы.