Натяжные потолки в Москве и Санкт-Петербурге
Мне без разницы какое качество будет, у всех одинаково! Машины тоже все одинаковы у всех четыре колеса и руль, но вряд ли вы ездите на работу за рулем новенького трактора. В фирмах есть очевидная разница

Резиновый клей купить
клей пвх — раствор натурального каучука в бензине. Применяется для работ с резиновыми и резинотканевыми изделиями, а также прорезиненными тканями для крепления металлов, резины. Процесс производства

Ввод жилого дома в эксплуатацию
мне нужна была услуга ввод жилого дома в эксплуатацию, я не знал к кому обратится что бы не ошибится с качеством обслуживания. Один знакомый посоветовал мне фирму "Забудова груп" и я решили послушать

Каркасные дома в Днепропетровске
Давно хотел сделать себе дом, все никак не доходили до этого руки. Да и честно скажу я даже примерно не представлял сколько это может мне стоить, но потом все таки пошел в интернете и написал каркасные

Натяжные потолки в Киеве
В любимой квартире всегда хочется улучшить интерьер. Уют зависит от многих вещей - от правильно подобранной мебели, современной кухни и ванной, а также конечно от самой отделки. Одной из важнейших частей

1 кг роллов
Суши хранятся в течение 3 часов после приготовления. Это общепринятое во всем мире правило хранения при комнатной температуре. Роллы в ресторанах подаются непосредственно после приготовления, поэтому

Лечение невроза
Алкоголизм – заболевание, страшное тем, что больные долгое время не признают себя больными. Они считают, что владеют ситуацией, способны в любое время продолжить трезвый, здоровый образ жизни – что болезнь

Кодирование от алкоголизма адреса
На рынке тендерных услуг существует множество компаний, которые предлагают сопровождение в ходе торгов. В пакет услуг обычно входит несколько пунктов, начиная с отслеживания информации о появлении аукционов,

Кодирование от алкоголизма отзывы
Любой современный компьютер или мобильный телефон по своей структуре является настолько сложным устройством, что не может функционировать самостоятельно, как, скажем, утюг или двигатель внутреннего сгорания.

Нарды под заказ
Станислава Курилова можно смело назвать одним из самых отчаянных советских перебежчиков. Почти за трое суток Курилову удалось вплавь преодолеть расстояние в сотню километров. Океанограф осуществил свою

Online Unit Converters • Термодинаміка - теплота • Конвертер питомої теплоємності • Компактний калькулятор

  1. Загальні відомості
  2. Теплоємність і питома теплоємність матеріалів і речовин
  3. вода
  4. Теплоємність в повсякденному житті
  5. Кухонне приладдя і посуд
  6. Теплоізолюючі продукти харчування
  7. Приготування їжі
  8. Цукор в кулінарії
  9. Харчова безпека
  10. Мікрохвильові печі
  11. Питома теплоємність матеріалів, використовуваних в побуті

Питома теплоємність порцеляни дорівнює приблизно 0,8 Дж / г • ° С. Фарфорова чашка для кави еспресо важить приблизно 60 грам, значить її теплоємність - близько 50 Дж / ° С. Питома теплоємність води - 4,2 Дж / г • ° С. Тобто, теплоємність 50 г кави еспресо дорівнює приблизно 210 Дж / ° С.

Загальні відомості

Теплоємність і питома теплоємність матеріалів і речовин

метали

вода

Теплоємність в повсякденному житті

Кухонне приладдя і посуд

Теплоізолюючі продукти харчування

Приготування їжі

Цукор в кулінарії

Харчова безпека

Мікрохвильові печі

Питома теплоємність матеріалів, використовуваних в побуті

Загальні відомості

Молекули рухаються під впливом тепла - це рух називається молекулярною дифузією. Чим вище температура речовини, тим швидше молекули рухаються і тим інтенсивніше відбувається дифузія. На рух молекул впливає не тільки температура, але і тиск, в'язкість речовини і його концентрація, опір дифузії, відстань, яке проходять молекули при їх переміщеннях, і їх маса. Наприклад, якщо порівняти як відбувається процес дифузії в воді і в меді, коли всі інші змінні, крім в'язкості, рівні, то очевидно, що молекули у воді рухаються і дифундують швидше, ніж в меді, так як у меду вища в'язкість.

Для руху молекулам необхідна енергія, і чим швидше вони рухаються, тим більше енергії їм потрібно. Тепло - один з видів енергії, використовуваної в цьому випадку. Тобто, якщо підтримувати в речовині певну температуру, то молекули будуть рухатися, а якщо температуру збільшити, то і рух прискориться. Енергію в формі тепла отримують, спалюючи паливо, наприклад природний газ, вугілля, або деревину. Якщо нагріти кілька речовин, використовуючи однакову кількість енергії, то деякі речовини, швидше за все, будуть нагріватися швидше, ніж інші, через більш інтенсивної дифузії. Теплоємність і питома теплоємність описують як раз ці властивості речовин.

Питома теплоємність визначає скільки енергії (тобто, тепла) потрібно, щоб змінити температуру тіла або речовини певної маси на певну величину. Це властивість відрізняється від теплоємності, яка визначає кількість енергії, необхідне щоб змінити температуру всього тіла або речовини на певну температуру. В обчисленнях теплоємності, на відміну від питомої теплоємності, не враховують масу. Теплоємність і питому теплоємність обчислюють тільки для речовин і тіл в стійкому агрегатному стані, наприклад для твердих тіл. У цій статті розглядаються обидва ці поняття, так як вони взаємопов'язані.

Теплоємність і питома теплоємність матеріалів і речовин

метали

Так виглядає нагрітий до 800 ° C резистивний нагрівальний елемент.

У металів дуже міцна молекулярна структура, так як відстань між молекулами в металах і інших твердих тілах набагато менше, ніж в рідинах і газах. Завдяки цьому, молекули можуть рухатися тільки на дуже невеликі відстані, і, відповідно, для того щоб змусити їх рухатися з більшою швидкістю необхідно набагато менше енергії, ніж для молекул рідин і газів. Завдяки цій властивості, їх питома теплоємність мала. Це означає, що температуру металу підняти дуже легко.

вода

Питома теплоємність морської води дорівнює 3993 Дж / кг • K.

З іншого боку, у води дуже висока питома теплоємність, навіть у порівнянні з іншими рідинами, тому потрібно набагато більше енергії, щоб нагріти одну одиницю маси води на один градус, в порівнянні з речовинами, питома теплоємність яких нижче. Вода має високу теплоємність завдяки міцним зв'язкам між атомами водню в молекулі води.

Вода - один з головних складових всіх живих організмів і рослин на Землі, тому її питома теплоємність грає велику роль для життя на нашій планеті. Завдяки високій питомій теплоємності води, температура рідини в рослинах і температура порожнинної рідини в організмі тварин мало змінюється навіть в дуже холодні або дуже спекотні дні.

антифриз

Вода забезпечує систему підтримки теплового режиму як у тварин і рослин, так і на поверхні Землі в цілому. Величезна частина нашої планети покрита водою, тому саме вода відіграє велику роль в регулюванні погоди і клімату. Навіть при великій кількості тепла, що надходить в результаті впливу сонячного випромінювання на поверхню Землі, температура води в океанах, морях і інших водоймах збільшується поступово, і навколишня температура теж змінюється повільно. З іншого боку, вплив на температуру інтенсивності тепла від сонячного випромінювання велике на планетах, де немає великих поверхонь, покритих водою, таких як Земля, або в районах Землі, де мало води. Це особливо помітно, якщо подивитися на різницю денних і нічних температур. Так, наприклад, поблизу океану різниця між денною та нічною температурами невелика, але в пустелі вона величезна.

Висока теплоємність води також означає, що вода не тільки повільно нагрівається, а й повільно остигає. Завдяки цій властивості воду часто використовують як холодоагент, тобто, як охолоджуючу рідину. До того ж, використовувати воду вигідно завдяки її низькій ціні. У країнах з холодним кліматом гаряча вода циркулює в трубах для обігріву. У суміші з етиленгліколем її використовують в радіаторах автомобілів для охолодження двигуна. Такі рідини називають антифризом. Теплоємність етиленгліколю нижче, ніж теплоємність води, тому теплоємність такої суміші теж нижче, а значить ефективність системи охолодження з антифризом також нижче, ніж системи з водою. Але з цим доводиться миритися, тому що етиленгліколь не дає воді замерзнути взимку і пошкодити канали системи охолодження автомобіля. У охолоджуючі рідини, призначені для більш холодного клімату, додають більше етиленгліколю.

Теплоємність в повсякденному житті

За інших рівних умов, теплоємність матеріалів визначає, як швидко вони нагріваються. Чим вище теплоємність, тим більше енергії необхідно, щоб нагріти цей матеріал. Тобто, якщо два матеріали з різною теплоємністю нагрівати однаковою кількістю тепла і в однакових умовах, то речовина з меншою теплоємністю буде швидше нагріватися. Матеріали з високою теплоємністю, навпаки, нагріваються і віддають тепло назад в навколишнє середовище повільніше.

Суп довго залишається гарячим в керамічної суповий чашці

Кухонне приладдя і посуд

Найчастіше ми вибираємо матеріали для посуду та кухонного приладдя, грунтуючись на їх теплоємності. Це в основному стосується предметів, які безпосередньо контактують з теплом, наприклад каструль, тарілок, форм для випікання, і іншої аналогічної посуду. Наприклад, для каструль і сковорідок краще використовувати матеріали з низькою теплоємністю, наприклад метали. Це допомагає тепла легше і швидше передаватися від нагрівача через каструлю до продуктів харчування і прискорює процес приготування їжі.

З іншого боку, так як матеріали з високою теплоємністю довго тримають тепло, їх добре використовувати для ізоляції, тобто коли необхідно зберегти тепло продуктів, і не дати йому піти в навколишнє середовище або, навпаки, не дати тепла приміщення нагріти охолоджені продукти. Найчастіше такі матеріали використовують для тарілок і чашок, в яких подають гарячу або, навпаки, дуже холодну їжу і напої. Вони допомагають не тільки зберегти температуру продукту, але і не дають людям обпектися. Посуд з кераміки і спіненого полістиролу - хороші приклади використання таких матеріалів.

Сир добре ізолює продукти під ним і допомагає їм довго залишатися теплими

Теплоізолюючі продукти харчування

Залежно від ряду факторів, наприклад вмісту води і жиру в продуктах, їх теплоємність і питома теплоємність буває різною. У кулінарії знання про теплоємності продуктів дають можливість використовувати деякі продукти для ізоляції. Якщо теплоізоляційними продуктами накрити іншу їжу, то вони допоможуть цій їжі під ними довше зберегти тепло. Якщо у страв під цими теплоізоляційними продуктами висока теплоємність, то вони і так повільно віддають тепло в навколишнє середовище. Після того, як вони добре прогріються, вони втрачають тепло і воду ще повільніше завдяки ізолюючим продуктам зверху. Тому вони довше залишаються гарячими.

Приклад теплоизолирующего продукту - сир, особливо на піці і інших схожих стравах. Поки він не розплавився, він пропускає водяні пари, що дозволяє продуктам під ним швидко охолонути, тому що міститься в них вода випаровується і при цьому охолоджує містять її продукти. Розтанув же сир покриває поверхню страви і ізолює продукти під ним. Часто під сиром виявляються продукти з високим вмістом води, наприклад соуси і овочі. Завдяки цьому у них висока теплоємність, і вони довго тримають тепло, особливо тому, що знаходяться під розплавленим сиром, який не випускає назовні водяні пари. Саме тому піца з духовки настільки гаряча, що можна легко обпектися соусом або овочами, навіть коли тісто по краях уже охололо. Поверхня піци під сиром довго не остигає, що робить можливим доставку піци на будинок в добре ізольованою термо-сумці.

Білий молочний соус на гарячому бутерброді крок-месьє ізолює продукти під ним, і допомагає їм довго залишатися теплими

У деяких рецептах соуси використовують так само, як і сир, для теплоізоляції продуктів під ним. Чим більше вміст жиру в соусі, тим краще він ізолює продукти - особливо гарні в цьому випадку соуси, засновані на маслі або вершках. Це знову пов'язано з тим, що жир перешкоджає випаровуванню води і, отже, відбору тепла, необхідного для випаровування.

У кулінарії для термоізоляції іноді використовують також матеріали, які не придатні в їжу. Кухарі в країнах Центральної Америки, на Філіппінах, в Індії, Таїланді, В'єтнамі та в багатьох інших країнах часто використовують в цих цілях листя банана. Їх можна не тільки зібрати в саду, але і купити в магазині або на ринку - їх навіть імпортують для цих цілей в країни, де не вирощують банани. Іноді з метою ізоляції використовують алюмінієву фольгу. Вона не тільки запобігає випаровуванню води, але і допомагає зберегти тепло всередині за рахунок запобігання теплопередачі в формі випромінювання. Якщо обернути в фольгу крильця і ​​інші виступаючі частини птиці при її запіканні, то фольга не дасть їм перегрітися і згоріти.

Приготування їжі

У продуктів з високим вмістом жиру, наприклад у сиру, низька теплоємність. Вони сильніше нагріваються при меншій кількості енергії, в порівнянні з продуктами з високою теплоємністю, і досягають температур, досить високих для того, щоб відбулася реакція Майяра. Реакція Майяра - це хімічна реакція, яка відбувається між цукрами і амінокислотами, і змінює смак і зовнішній вигляд продуктів. Ця реакція важлива в деяких способах приготування їжі, наприклад для випічки хліба і кондитерських виробів з борошна, запікання продуктів в духовій шафі, а також для смаження. Щоб збільшити температуру продуктів до температури, при якій протікає ця реакція, в кулінарії використовують продукти з високим вмістом жиру.

Цукор в кулінарії

Магазин помадки Maple Leaf (англ. Кленовий лист) в місті Ніагара-он-ті-Лейк, Онтаріо, Канада

Помадку роблять з молока, цукру та олії, які змішують і нагрівають до стадії м'якого кулі, тобто до температури 116 ° C (240 ° F)

Питома теплоємність цукру ще нижче, ніж у жиру. Так як цукор швидко нагрівається до температур вищих, ніж температура кипіння води, робота з ним на кухні вимагає дотримання правил безпеки, особливо під час приготування карамелі або цукерок. Необхідно бути гранично обережним, розплавляючи цукор, і не пролити його на незахищену шкіру, так як температура цукру досягає 175 ° C (350 ° F) і опік від розплавленого цукру буде дуже серйозний. У деяких випадках необхідно перевірити консистенцію цукру, але цього ні в якому разі не можна робити голими руками, якщо цукор нагрітий. Часто люди забувають, як швидко і наскільки сильно цукор може нагрітися, тому і отримують опіки. Залежно від того, для чого потрібен розплавлений цукор, його консистенцію і температуру можна перевірити, використовуючи холодну воду, як описано нижче.

Після того, як суміш нагріли, її охолоджують

Властивості цукру і цукрового сиропу змінюються в залежності від того, при якій температурі його готувати. Гарячий цукровий сироп може бути рідким, як самий рідкий мед, густим, або десь між рідким і густим. У рецептах цукерок, карамелі і солодких соусів зазвичай вказана не тільки температура, до якої повинен бути нагрітий цукор або сироп, але і стадія твердості цукру, наприклад стадія «м'якого кулі» або стадія «твердого кулі». Назва кожної стадії відповідає консистенції цукру. Щоб визначити консистенцію кондитер капає кілька крапель сиропу в крижану воду, охолоджуючи їх. Після цього консистенцію перевіряють на дотик. Так, наприклад, якщо охолоджений сироп загус, але не затвердів, а залишається м'яким і з нього можна зліпити кульку, то вважається, що сироп в стадії «м'якого кулі». Якщо форму застиглого сиропу дуже важко, але все ж можна змінити руками, то він в стадії «твердого кулі». Кондитери часто використовують харчової термометр а також перевіряють консистенцію цукру вручну.

Коли помадка охолола, її розрізають на шматочки

Харчова безпека

Помадка готова до продажу

Знаючи теплоємність продуктів, можна визначити, як довго їх потрібно охолоджувати або нагрівати, щоб досягти температури, при якій вони не буде псуватися, і при якій гинуть шкідливі для організму бактерії. Наприклад, щоб досягти певної температури, продукти з більш високою теплоємністю охолоджують або нагрівають довше, ніж продукти з низькою теплоємністю. Тобто, тривалість приготування страви залежить від того, які в нього входять продукти, а також - наскільки швидко з нього випаровується вода. Випаровування важливо, так як воно вимагає великих витрат енергії. Часто, щоб перевірити, до якої температури нагрілося блюдо або продукти в ньому, використовують харчової термометр. Особливо зручно використовувати його під час приготування риби, м'яса і птиці.

Мікрохвильові печі

Те, наскільки ефективно нагрівається їжа в мікрохвильовій печі, залежить, крім інших факторів, від питомої теплоємності продуктів. Мікрохвильове випромінювання, що виробляється магнетроном мікрохвильовій печі, змушує молекули води, жиру і деяких інших речовин рухатися швидше, в результаті чого їжа нагрівається. Молекули жиру легко змусити рухатися завдяки їх низькій теплоємності, і тому жирна їжа нагрівається до більш високих температур, ніж їжа, що містить багато води. Досягнута температура може бути настільки висока, що її досить для реакції Майяра. Продукти з високим вмістом води не досягають таких температур через високу теплоємності води, тому і реакція Майяра в них не протікає.

Високі температури, яких досягає жир в мікрохвильовій печі, дозволяють отримати смажену корочку у деяких продуктів, наприклад бекону, але ці температури можуть становити небезпеку при використанні мікрохвильових печей, особливо якщо не дотримуватися правил користування піччю, описаними в інструкції по експлуатації. Наприклад, коли в печі розігрівають або готують страви з жирних продуктів, то не слід використовувати пластмасовий посуд, так як навіть посуд для мікрохвильових печей не розрахована на температури, яких досягає жир. Також слід не забувати, що жирна їжа дуже гаряча, і є її обережно, щоб не обпектися.

Питома теплоємність матеріалів, використовуваних в побуті

Матеріал Питома теплоємність, Дж / кг • K Гелій 5 193 Вода 4 181 Алюміній 897 Бетон 850 Скло 840 Алмаз 509 Латунь 380 Золото 129

література

Автор статті: Kateryna Yuri

Ви маєте труднощі в перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові вам допомогти. Опублікуйте питання в TCTerms і протягом декількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Разработка, поддержка и продвижение сайтов Sigmasoft.com.ua