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鸡蛋中的物理知识
物理学(physics)是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。以下是小编精心整理的鸡蛋中的物理知识,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
鸡蛋中的物理知识
1、液体蒸发吸热
实验:把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞出,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受。过一会儿,当蛋壳上的水干了后,感到比刚捞上时更烫了。
分析:因为刚刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,开始时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕。由鸡蛋内部传递出的热量使蛋壳的温度重新升高,所以感到更烫手。
2、热胀冷缩的性质
实验:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中,待完全冷却后,再捞起剥落。
分析:首先,鸡蛋刚浸入冷水中,蛋壳直接遇冷收缩,而蛋白温度下降不大,收缩也较小,这时主要表现为蛋壳在收缩。其次,由于不同物质热胀冷缩性质的差异性,当整个蛋都完全冷却时,组织疏松的蛋白收缩率比蛋壳大,收缩程度更明显,造成蛋白蛋壳相互脱离,剥蛋壳就更方便了。
3、验证大气压存在
实验:选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内,接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。
分析:酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀,部分气体被排出。当蛋堵住瓶口,火焰熄灭后,瓶内气体由于温度下降,压强变小,低于瓶外的大气压。在大气压作用下,有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。
4、浮沉现象
实验:把一只去壳鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底。捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐溶液。再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手后,鸡蛋却缓缓上浮。
分析:物体浮沉情况取决于所受的重力和浮力的大小关系。浸没在液体中的物体体积就是它所排开液体的体积,根据阿基米德原理可知物体密度与液体密度的大小关系可以对应表示重力与浮力的大小关系。因为蛋的密度略微比清水的密度大,当蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以蛋将下沉。当浸没在盐水中时,由于盐水密度比蛋的密度大,所受的重力小于浮力,所以蛋将上浮。
5、惯性、摩擦阻力现象
实验:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。
分析:生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,外力作用时旋转时,整个蛋就能迅速转动。
6、物体的稳定平衡
实验:选用一只生鸡蛋,在小头一端开个孔并清除干净壳内的蛋清蛋黄。沿小孔滑入一块重物。以蛋壳的大头端为底部,扶好蛋壳。点燃一只蜡烛,滴入烛油,把重物封存在蛋壳底部。烛油大约封存至整个蛋壳高度的四分之一即可。把制好的蛋壳推倒后,蛋壳能自动立起。制成一个“不倒翁”。
分析:在空蛋壳的底端封存的重物和烛油,使整个蛋体的重心移近蛋壳的底部,重心起低,稳定性越好。当蛋壳倾斜,偏离平衡位置时,使蛋体的重心升高。因为蛋壳底端是球形的,在蛋体的自身重力作用下,蛋体又恢复到原来的平衡位置上。
7、分子运动现象
实验:外壳完好的蛋,埋入食盐中腌制一段时间,可以制成一只咸蛋。虽然蛋壳仍然完好,但连内部的蛋黄都变咸了。
分析:因为物质的分子间存在间隙,而且分子不停地做无规则运动,所以食盐分子扩散到蛋黄中,使蛋黄也变咸。
鸡蛋中的物理学问
一、扩散现象
把新鲜的鸡蛋外壳打开时,可以看到蛋黄完整饱满,蛋清粘稠透明。把放久了的鸡蛋外壳打开时,却是蛋黄松散,蛋清混浊,俗称“散黄”。鸡蛋“散黄”是蛋清与蛋黄之间发生了扩散现象。众所周知,物质由分子组成,分子不停地做无规则运动。蛋清和蛋黄的分子在不停地运动时彼此进入了对方。鸡蛋存放时间越长“散黄”越严重。因为温度越高,分子运动越剧烈,所以夏天的鸡蛋比冬天的鸡蛋易发生“散黄”。若“散黄”不严重,无异味,高温煎煮后仍可食用。若细菌滋生,蛋白质已变性就不能吃了。
新鲜的鸡蛋泡在盐水中,几周后蛋清和蛋黄都变咸了;将鸡蛋浸在卤汁中慢火煮炖,调料的香气会逐渐渗入鸡蛋中。这些都是分子的扩散现象。
二、蒸发吸热
刚煮熟的鸡蛋从水中捞出时,蛋壳上湿漉漉的,握在手里有点烫,但还可以忍受。可是过一会,当蛋壳上的水变干后,握在手里却感觉更烫了。鸡蛋刚从热水中捞出时,蛋内不断向蛋壳传递热量,由于蛋壳上附着一层水,水在蒸发时吸收热量,使蛋壳的温度不升。当水蒸发殆尽,蛋壳的温度就会快速升高,这时握在手里就会感觉更烫了。
饮食店做大饼的师傅,在把生大饼贴到炉膛内壁之前,总是把手往冷水里浸一下,然后再托着大饼伸进炉里。正是手上的水蒸发吸热,保护了他的皮肤不被烫伤。从刚出锅的笼屉中捡馒头时,手上沾点凉水就不会感觉烫,也是手上的水蒸发吸热延缓了热量从馒头到手的传递时间。
三、液化放热
夏天,刚从冰箱里取出来的鸡蛋原本是干燥的,但是过一会蛋壳上就会有晶莹透亮的小水珠生成。这是由于刚拿出的鸡蛋温度低于室温,空气中的水蒸气在蛋壳上遇冷放热液化,液化后的小水珠依附在蛋壳上,就好像鸡蛋出汗似的。
鸡蛋从冰箱中取出后就不要再放回去,因为水蒸气在蛋壳上液化成小水珠后细菌也会借此繁生。如果再放回冰箱,细菌不仅会侵入鸡蛋,还会蔓延到冰箱里其它食物上。烹任时要算好使用数量,随用随拿。
四、热胀冷缩
刚煮熟的鸡蛋放入冷水中浸泡一会儿,容易剥壳。这是为什么呢?一般的物质都具有热胀冷缩的性质。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。滚烫的鸡蛋刚浸入冷水中,蛋壳先遇冷收缩,而蛋白仍保持原来的温度,还没有收缩。浸泡一会,蛋白逐渐降温开始收缩。蛋壳和蛋白的冷缩步调不一致,使蛋白与蛋壳脱离,剥壳轻而易举。
煮鸡蛋时不可用大火,因为蛋壳里面有个“气室”,快速升温容易引起“气室”内空气急剧膨胀而使蛋壳破裂。若使用小火,又延长了煮鸡蛋的时间。实践证明煮鸡蛋以中火最为适宜。
五、惯性与摩擦力
两枚外形相似的鸡蛋,一生一熟,如何区分呢?用相同的力使它们在水平桌面上转动,能迅速旋转的是熟鸡蛋,旋转不顺畅,转几圈就停止的是生鸡蛋。
转动生鸡蛋时,外力作用在蛋壳上使蛋壳旋转,蛋清因为具有惯性要保持原来的静止状态,蛋壳与蛋清之间就会产生摩擦力,使鸡蛋旋转不顺畅。对于熟鸡蛋,蛋清已凝固成蛋白,与蛋壳成为一个整体,旋转时蛋白与蛋壳之间没有摩擦力,整个鸡蛋就能转动较长的时间。
鸡蛋表面光滑,前圆后尖,这种流线型能大大减小运动时所受到的摩擦阻力,便于母鸡生产。滚动摩擦力又比滑动摩擦力小得多,这也便于母鸡在孵化时翻蛋,确保所有的蛋均匀受热。鸡蛋的椭圆形状应该是在长期的进化过程中自然选择的结果。
六、密度与浮力
新鲜的鸡蛋浸入清水中下沉,浸入盐水中却上浮。放久的鸡蛋浸入清水或盐水中都要上浮。这涉及到密度与浮力的知识。根据阿基米德原理可知物体的浮沉取决于物体密度和液体密度的大小关系。新鲜鸡蛋的密度比清水的密度略大,当鸡蛋浸入清水中时,所受重力大于浮力,所以鸡蛋下沉。盐水密度比鸡蛋的密度略大,当鸡蛋浸入盐水中时,所受重力小于浮力,所以鸡蛋上浮。放久的鸡蛋浸入清水中为什么却上浮呢?原来鸡蛋表面有许多肉眼看不见的气孔,可以让空气进出。鸡蛋放得越久,流失的水份就越多,挤进“气室”的空气也越多,这使鸡蛋的密度变小。当鸡蛋的密度小于清水的密度,浸入清水中就会上浮。选购鸡蛋时可以利用这种方法检测鸡蛋的新鲜度。
腌鸡蛋也有学问,若盐水的密度偏大,鸡蛋就会露出水面,容易变质发臭。若盐水的密度偏小,鸡蛋需很长时间才能变咸。最好是调配的盐水恰好能使鸡蛋悬浮。一段时间后,当盐的分子慢慢扩散到鸡蛋中,鸡蛋的密度将变大,而盐水的密度将变小,鸡蛋会陆续沉入坛底,这时咸蛋也就腌好了。
保存鸡蛋也有学问,将鸡蛋一个个码在冰箱中专门放鸡蛋的容器里,一定要大头向上,不要横放。这是为什么呢?新鲜鸡蛋的蛋清能够有效地固定蛋黄,使蛋黄位于中心位置。可随着时间的推移或温度升高的影响,蛋清中的粘液素逐渐脱水而失去了固定蛋黄的作用。因为蛋黄的密度小于蛋清的密度,所以失去束缚的蛋黄将上浮。如果鸡蛋横放,上浮的蛋黄就会贴在蛋壳上,蛋壳上有微小的“气孔”,蛋黄易于受到细菌侵入而变质。如果大头向上放置,大头端有“气室”,上浮的蛋黄将贴在“气室”上,“气室”将蛋黄与蛋壳分开,能延长保存的时间。
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