Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvorfor mad klæber til nonstick-stegepander

Fødevarer vil nogle gange sidde fast på en opvarmet overflade, også selvom der bruges olie eller slip-let stegepande. Forskere har undersøgt oliens flydende egenskaber på en flad overflade og deres arbejde, rapporteret i Fysik af væsker , viser, at konvektion kan være skylden. Venstre:Tør plet på nonstick GRANITEC pande; højre:tørt sted på TEFLON-belagt gryde. Kredit:Alex Fedorchenko

På trods af brugen af ​​nonstick stegepander, fødevarer vil nogle gange sætte sig fast på en opvarmet overflade, også selvom der bruges olie. Resultaterne kan være meget rodede og uappetitlige.

Forskere ved Det Tjekkiske Videnskabsakademi begyndte en undersøgelse af oliens flydende egenskaber på en flad overflade, fx en stegepande. Deres arbejde, rapporteret i Fysik af væsker , viser konvektion kan være skyld i vores fastsiddende mad.

Den eksperimentelle undersøgelse brugte en nonstick-pande med en overflade bestående af keramiske partikler. Et videokamera blev placeret over gryden, mens den blev opvarmet og brugt til at måle den hastighed, hvormed et tørt sted dannedes og voksede. Yderligere forsøg med en teflonbelagt pande viste det samme.

"Vi forklarede eksperimentelt, hvorfor mad klæber til midten af ​​stegepanden, "sagde forfatteren Alexander Fedorchenko." Dette skyldes dannelsen af ​​et tørt sted i den tynde solsikkeoliefilm som følge af termokapillær konvektion. "

Når panden er opvarmet nedefra, der etableres en temperaturgradient i oliefilmen. For almindelige væsker, såsom solsikkeolie, der blev brugt i forsøget, overfladespændingen falder, når temperaturen stiger. Der etableres en overfladespændingsgradient, rettet væk fra midten, hvor temperaturen er højere, og mod grydens periferi.

Tidsforløb af tør pletdannelse. Kredit:Alex Fedorchenko

Denne gradient opretter en type konvektion kendt som termokapillær konvektion, som flytter olie udad. Når oliefilmen i midten bliver tyndere end en kritisk værdi, filmen brister.

Forskerne fastslog de forhold, der fører til tørre pletter for både stationære og flydende film. Disse betingelser omfatter et fald i den lokale filmtykkelse under en kritisk størrelse såvel som størrelsen af ​​det deformerede område, der falder under et tal kendt som kapillærlængden.

"For at undgå uønskede tørre pletter, følgende sæt foranstaltninger skal anvendes:øge oliefilmtykkelsen, moderat opvarmning, befugter overfladen af ​​panden helt med olie, ved hjælp af en pande med tyk bund, eller regelmæssig omrøring af mad under tilberedning, " sagde Fedorchenko.

Fænomenet forekommer også i andre situationer, såsom tynde flydende film, der bruges i væskedestillationskolonner eller andre enheder, der kan have elektroniske komponenter.

"Tørfleksdannelse eller filmbrud spiller en negativ rolle, resulterer i kraftig overophedning af de elektroniske komponenter, " sagde Fedorchenko. "Resultaterne af denne undersøgelse kan, derfor, have bredere anvendelse."


Varme artikler