书城童书无处不在的物理(人生解密)
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第21章 巧妙的水浴

有经验的木工师傅熬熔粘胶的时候,不是直接把盛胶的锅放在火上加热,而是把胶锅放在盛水的铁桶里,但又不跟桶底直接接触,这样来间接加热,既能把胶熔化,又不会把胶烧焦。这种间接加热的装置,叫做“水浴”。各种酒以及其他一些有机物质是容易燃烧的,对它们加热的时候,为了安全起见,也大都是用“水浴”。

用“水浴”来加热东西,不但传热缓和均匀,而且也不会使被加热的物质着火或烧焦。那么,它的奥妙在哪里呢生活经验告诉我们:热量只能在温度不同的物体之间传递,并且是从较热的地方流到较冷的地方,即从温度较高的地方流向温度较低的地方。温度相同的物体之间是不会发生热传递的。用“水浴”加热东西的时候,开始由于水的温度不断上升,比被加热物质的温度高,所以水能把热传给被加热的物质。当水加热到沸腾的时候,即使继续加热,温度也不会再上升了。等到被加热的物质和开水的温度相同时,它们之间的热量传递就停止了。因此,在标准状况下,它们的温度超不过100℃。这个温度低于被加热物质的燃烧温度,所以,它们只能被加热或者熔化,而不会着火或烧焦。

汤、菜烧熟以后,如果暂时不吃,而又想保持汤、菜不凉,鲜美的味道不变,也可以用“水浴”来保温或加热。

细心的人会发现,鸡蛋刚从滚开的水里取出来的时候,如果急于剥壳吃蛋,就难免连壳带“肉”一起剥下来。要解决这个问题,有一个诀窍,就是把刚出锅的鸡蛋先放在凉水中浸一会,然后再剥,蛋壳就容易剥下来。

一般的物质(少数几种例外),都具有热胀冷缩的特性。可是,不同的物质受热或冷却的时候,伸缩的速度和幅度各不相同。一般说来,密度小的物质要比密度大的物质容易发生伸缩,伸缩的幅度也大,传热快的物质要比传热慢的物质容易伸缩。鸡蛋是硬的蛋壳和软的蛋白、蛋黄组成的,它们的伸缩情况是不一样的。在温度变化不大,或变化比较缓慢均匀的情况下,还显不出什么;一旦温度剧烈变化,蛋壳和蛋白的伸缩步调就不一致了。把煮得滚烫的鸡蛋立即浸入冷水里,蛋壳温度降低,很快收缩,而蛋白仍然是原来的温度,还没有收缩,这时就有一小部分蛋白被蛋壳压挤到蛋的空头处。随后蛋白又因为温度降低而逐渐收缩,而这时蛋壳的收缩已经很缓慢了,这样就使蛋白与蛋壳脱离开来,因此,剥起来就不会连壳带“肉”一起下来了。

明白了这个道理,对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西,如果它们是用两种不同材料合在一起做的,那么在选择材料的时候,就必须考虑它们的热膨胀性质,两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时,都广泛采用钢筋混凝土,就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样,尽管春夏秋冬的温度不同,也不会产生有害的作用力,所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。