Решение практических заданий в рамках изучения физики для специальности: 19.01.17 «Повар, кондитер»

Государственное образовательное бюджетное учреждение

среднего профессионального образования

Воронежской области

"Аннинский аграрно-промышленный техникум"

РАССМОТРЕН

на заседании предметной (цикловой) комиссии

Протокол №___

от «___»______20____г.

«___» __________

УТВЕРЖДАЮ

Зам.директора по УР

______________ Г.А. Гончаренко

«___» __________20____г.

МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Решение практических заданий в рамках изучения физики

для специальности: 19.01.17 «Повар, кондитер»

Разработал

преподаватель Д.В.Тимофеев

Анна, 2015

Тема: Решение заданий профессиональной направленности в рамках изучения физики.

Цели работы:

• выявить взаимосвязь учебной дисциплины физика с особенностями профессиональной деятельности, в основе которой лежат знания по физике;

• понимать взаимосвязь учебной дисциплины с особенностями профессии и профессиональной деятельности, в основе которых лежат знания по данной учебной дисциплине;

• применять физические закономерности к будущей специальности.

Теоретическое обоснование

Физика – фундаментальная наука. В основе всех технических наук, так или иначе, лежат физические законы и явления. В настоящее время все больше и больше уделяется внимания подготовке высококвалифицированных специалистов, способных не только выполнять определенную работу, но и подходить к ней творчески. Каждый специалист должен уметь работать с необходимой для данной профессии техникой, а также понимать суть технологических процессов. Физика в последние десятилетия особенно плотно связана с кулинарией, но основы всех современных знаний в этой области были заложены много веков назад и уже стали универсальным знанием. Например, каждому известно, что яйцо всмятку получается при сокращении времени варки, а долгое взбивание белка превращает его в пену. Не зная физики, повар не сможем осознано ответить на ряд вопросов, связанных с его профессией. Как правильно заварить чай? Какую посуду следует использовать для приготовления некоторых блюд? При каком приготовлении пища будет диетической?

С какой целью в стакан кладут ложечку, когда наливают кипяток? (Металлическая ложечка – прекрасный проводник тепла. Она поглощает большое количество теплоты, которое должно быть сообщено стеклу стакана. Поэтому стакан с ложечкой нагревается не так быстро и сильно.)

Почему чай в чашке обычно остывает быстрее, чем в стакане? (Обычно чашки имеют больший диаметр, чем стакан, поэтому испарение жидкости в них происходит с большей поверхности. В результате жидкость остывает быстрее)

Почему хороший повар пользуется острым ножом? (Острой нож имеет меньшую площадь и, соответственно, давление, создаваемое рукой, увеличивается и легче разрушает материал)

Почему, когда электроплиту включают в сеть, ее спираль быстрее накаляется докрасна, а провода, подводящие напряжение, не нагреваются заметно?

(Провода обладают малым сопротивлением прохождению тока, а спираль изготовлена из специального сплава, который имеет большое удельное сопротивление. Преодоление этого сопротивления способствует выделению большого количества тепла, которое накаляет спираль электроплитки)

Почему банка с холодной водой, если ее внести в теплую комнату «потеет»?

(В теплом воздухе комнаты содержаться водяные пары, они и конденсируются на холодных стенках банки)

Что необходимо сделать, чтобы суп приготовился быстрее: сделать сильнее огонь или плотно накрыть кастрюлю крышкой? Почему?

( акрыть плотно крышкой, тем самым мы увеличим давление внутри кастрюли, что позволит получить выигрыш во времени) и многие другие.

Физика в профессии повара

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИЩИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (Прототип первого автоклава изобрел французский физик Денис Пэпин в 1679 г.) При обычных условиях нагрев воды выше точки кипения невозможен. Когда вода кипятится в автоклаве, повышается точка кипения. Как только температура достигает 90 С, начинается интенсивное испарение. Водяной пар создает избыточное давление и испарение прекращается. Тепло, генерируемое при повышении давления, имеет большую проникающую силу в структуру микроорганизмов

Преимущества автоклавного способа.

• Несоизмеримо быстрее стандартного способа;

• Наиболее диетический способ. Высокое давление способствует выходу натуральных соков, позволяя готовить блюда в собственном соку;

• Обработка высокотемпературным паром позволяет готовить без соли, с минимальным количеством масла, сахара;

• Сохраняет все питательные элементы продуктов.

ПРИМЕНЕНИЕ СВЧ- ВОЛН. Более короткие СВЧ- волны находят применение в быту. Это микроволновые печи, которыми оснащены пекарни и домашние кухни. Действие печи основано на быстром вращении электронов в устройстве, которое называется клистрон. Электроны излучают СВЧ – волны определенной частоты, при которой они поглощаются молекулами воды. Когда вы помещаете еду в микроволновую печь, молекулы воды, содержащиеся в еде, поглощают энергию микроволн, движутся быстрее и таким образом разогревают еду.

Задания для самостоятельной работы

1. Укажите, какие из перечисленных явлений относятся к механическим, а какие - к тепловым: падение тела на землю; испарение воды; движение автомобиля; нагревание спутника при спуске в плотных слоях атмосферы.

2. В каком костюме летом более жарко: в белом или черном? Объясните почему?

3. Можно ли в медной кастрюле расплавить стальную деталь?

4. Зачем в жару для предохранения продуктов от порчи их иногда покрывают влажной тканью?

5. Почему в зимнее время у человека усы, борода и даже волосы на голове во время пребывания на улице покрываются инеем? 

6. Почему в одинаковых условиях металл на морозе кажется холоднее дерева и горячее – при нагреве?

7.   Определите  массу  серебряной  ложки,  если  для  изменения  ее  температуры  от  20  до  40 градусов Цельсия   требуется  250  Дж  энергии. (Удельная теплоемкость серебра 250 Дж/(кг С) )

8.    Какое  количество  теплоты  выделится  при  полном  сгорании  торфа  массой  200  г?  (Удельная теплота сгорания торфа 14 * 10 ⁶ Дж/кг)

9.    Стальную  и  свинцовую  гири  массой  по  1  кг  прогрели  в  кипящей  воде,  а  затем  поставили  на  лед.   Под  какой  из  гирь  растает  больше  льда?
(Удельная теплоемкость стали 500 Дж/(кг С), свинца 140 Дж/(кг С)  )

10.  Какую  массу  керосина  нужно  сжечь,  чтобы  получить  столько  же  энергии,  сколько  ее  выделяется  при  сгорании  каменного  угля 
массой   500 г.  (Удельная теплота сгорания керосина  46 *10⁶ дж/кг, 
каменного угля 30 * 10 ⁶ Дж/кг)

11. Сколько воды можно нагреть от 20 °С до 70 °С, используя теплоту, выделившуюся при полном сгорании 0,42 кг сухих дров.

12. Чугунная и алюминиевая детали одинаковой массы находятся при температуре 20 °С. Для плавления какой из этих деталей необходимо большее количество теплоты? Во сколько раз большее?

13. На электроплитке нагревали 1,2 л воды от 10 °С до 100 °С. При этом 3 % ее обратилось в пар. Сколько времени длилось нагревание, если мощность плитки 800 Вт, а ее КПД - 65 %

Литература

1. Рымкевич А.П.Задачник. Физика 10-11 классы. Издание: М.: Дрофа; 2006 год.

2. Степанова Г.Н. Сборник задач по физике. М.: Дрофа; 2006 год.

3. Кашина С.И. Сезонов Ю.И. Сборник задач по физике. М., 2010 год.