[حمید]

خانم خانه داری برای خرید زودپز به فروشگاه مراجعه می کند. زودپز 4 نفره تمام شده و فروشنده یکریز مشغول تبلیغ مزایای زودپز 8 نفره است. از جمله می گوید: زودپز 8 نفره غذای 4 نفر را در زمان کوتاه تری می پزد. خانم خانه دار می پرسد چرا؟
خانم خانه داری برای خرید زودپز به فروشگاه مراجعه می کند. زودپز 4 نفره تمام شده و فروشنده یکریز مشغول تبلیغ مزایای زودپز 8 نفره است. از جمله می گوید: زودپز 8 نفره غذای 4 نفر را در زمان کوتاه تری می پزد. خانم خانه دار می پرسد چرا؟ مسئول مغازه می گوید این یک امر تجربی است، بالاخره ما سالهاست در این زمینه سررشته داریم. خانم خانه دار که از دانش آموزان با استعداد دبیرستان بوده و از بد روزگار علائق علمی دوره تحصیل را به ناچار در کاسه- کوزه اطرافش پیگیری می کند، به زودپز فروشنده نگاهی می اندازد و می پرسد :آیا قدرت فنر سوپاپ 4 نفره مشابه همین زودپز است؟ و پس از دریافت جواب مثبت می گوید: خوب حق با شماست اما من ترجیح می دهم همان زودپز 4 نفره را بخرم چون این زودپز را فقط برای تهیه سوپ نیاز دارم.

آیا می توانید خط فکری خانم خانه دار را حدس بزنید؟

Topic

[حمید]

در یک ظرف سر باز مادامیکه فشار هوای اعمالی به سطح مایع بیشتر از فشار بخار اشباع آن مایع در دمای معین باشد، پدیده جوشش اتفاق نمی افتد و این با نظر داشت لزوم وجود اختلاف فشار برای شکلگیری حبابهای گاز داخل مایع و صعود آن به طرف بالا کاملاً طبیعی است. آزمایش جالبی در آزمایشگاه برای نشان دادن ارتباط دمای جوش و فشار موجود در سطح مایع انجام می دهند. در این آزمایش هوای موجود در یک ظرف بسته حاوی مقداری آب را دائماً با تلمبه مخصوصی تخلیه می کنند. با کاهش فشار هوا آب در دمای معمولی شروع به جوشیدن می کند. از آنجا که مابین محتوای گرمایی ( آنتالپی ) یا انرژی آب اشباع و بخار اشباع مربوط به آن مقداری تفاوت وجود دارد ( گرمای نهان تبخیر) آب برای تبخیر ناچار به دریافت انرژی از باقیمانده آب در ظرف است که به تدریج منجر به کاهش دمای آب می شود. این روند تا جایی ادامه می یابد که به یکباره آب در حال جوش یخ می زند. در ظروف تحت فشار مانند زودپز هم همین قانون صادق است و ما با افزایش فشار اعمالی بر سطح مایع، دمای بخار اشباع آن یا دمای جوش آب را افزایش می دهیم. با افزایش دمای آب یا بخار اشباع محتوای گرمایی آن نیز افزایش می یابد. در این بین مواد غذایی همجوار سیستم آب و بخار طی یک سری واکنشهای ترموشیمیایی با دریافت محتوای گرمایی آب یا بخار به حالت پایدار تر یعنی غذای پخته می رسند. عمل پختن غذا در واقع یک نوع گوارش مقدماتی است. فرایند پختن شامل شکسته شدن نسبی مولکول پروتئینها و کربوهیدراتها توسط گرما و هیدرولیز است. پلمیرهایی که در عمل پخت مؤثر هستند، باید به مولکولهای کوچکتری تبدیل شوند. هر دو نوع پلیمر در آب داغ یا گرمای مرطوب هیدرولیز) یونیزاسیون نمکها یا مولکولهای غول آسای قطبی توسط یونهای H+,OH- آب ) می?شوند. به هر شکل در موضوع بحث به علت تشابه مکانیزم فنر سوپاپ، انتظار می رود فشار بخار موجود در دو زودپز یکسان، بنابراین دمای بخار و مایع اشباع موجود در هر دو ظرف یکی باشند. اما این به معنی همسانی آنتالپی یا محتوای گرمایی دو ظرف نیست. در واقع با وجود اختلاف حجم دو زودپز مورد اشاره علیرغم هم دما و هم فشار بودن دو سیستم به علت تفاوت در حجم بخار اشباع، با دو سیستم با آنتالپیهای متفاوت ( H=U+PV) روبرو هستیم. با این حال شاید نتوان در مورد سرعت انتقال گرمای بیشتر به غذا در زودپز حاوی انرژی بیشتر (زودپز بزرگتر) به صراحت قضاوت نمود. برای انجام یک واکنش شیمیایی ، باید مولکولهای واکنش?دهنده آنقدر به هم نزدیک شوند تا بین آنها برخورد ایجاد شود. این برخوردها وقتی منجر به انجام واکنش می?شوند که مؤثر باشند، یعنی جهت?گیری و انرژی برخوردها طوری باشد که بر اثر برخورد برخی پیوندها شکسته شده و پیوندهای جدیدی تشکیل شوند که نتیجه این عمل تولید مولکولهای جدید یعنی محصول است. سرعت هر واکنش شیمیایی متناسب است با تعداد برخورد مولکولها در واحد زمان. اگر تمام برخوردهای مولکولها منجر به انجام واکنش شود، مدت زمان انجام واکنشها باید خیلی کمتر باشد. طبق محاسبات مختلف از هر 1014 برخورد ، فقط یک برخورد به واکنش منجر می?شود. یعنی برخوردهایی موجب انجام واکنش می?شوند که انرژی حاصل از برخورد برابر یا بیشتر از انرژی فعالسازی باشد.غلظت بیشتر واکنش?دهنده?ها باعث ایجاد برخورد بیشتر بین آنها می?شود و هر چه تعداد برخوردها بیشتر باشد، تعداد برخوردهای موثر هم بالا می?رود بنابراین سرعت واکنش هم بیشتر می?شود. با توجه به موارد فوق دو عامل دما و تعداد مولکولهای پر انرژی احاطه کننده مواد غذایی در سرعت شکلگیری فعالیتهای شیمیایی ذکر شده در پخت غذا یعنی هیدرولیز و شکست پلیمری موثرند. مادامایکه مواد غذایی در آب اضافه شده به غذا غوطه ورند ( مانند سوپ ) شرایط ترمودینامیکی حاکم بر دو زودپز یکسان است و این دلیل انتخاب نهایی خانم خانه دار است. با این حال او نظر فروشنده را نیز تأیید می کند، چون در اغلب موارد غذای موضوع طبخ از قطعات جامدی تشکیل شده که کاملاً در آب غوطه ور نبوده و در معرض انتقال حرارت از هر دو سیستم آب اشباع و بخار اشباع موجود در ظرف هستند. با اینکه بخار اشباع هم دما با آب اشباع است اما به دلیل شکل گازی آن از تراکم مولکولی بسیار کمتری (1600 بار) نسبت به آب برخوردار است، بنابراین بخشی از غذا که در معرض پخت بخاری است کمتر از آن بخش که در آب است انرژی گرمایی دریافت می کند. مطابق دستورالعمل استفاده از زودپزهای تحت فشار تنها درصد مشخصی از حجم مفید آنها می تواند از آب یا مواد غذایی پر شود. بنابراین در زودپز بزرگتر امکان استفاده از آب بیشتر جهت غوطه ور نمودن کامل مواد غذایی وجود دارد که منجر به طبخ سریعتر غذا نسبت به زودپز کوچکتر می شود.

[Author]

Replies