Почему приготовление на пару медленнее на больших высотах, где вода кипит при более низкой температуре?

Этот вопрос исходит из теста по химии, который я получил. Я публикую это на physics.stackexchange, потому что чувствую, что не понимаю физику.

Мы узнали, что температура увеличивает скорость, с которой происходит реакция. (Это я понимаю: чем больше температура/скорость молекул/кинетическая энергия, тем жестче и чаще атомы взаимодействуют друг с другом → образуется больше продуктов) Однако я получаю это только при постоянном давлении.

Теперь вопрос:

Высоко в горах вода закипает при 97°C (вместо 100). Как это повлияет на время, необходимое для приготовления пищи на пару (например, если поместить продукты в кастрюлю над кастрюлей с кипящей водой)?

Ответ: Это займет больше времени. Мой ответ: Столько же уйдет (без учета подогрева кастрюли с водой).

Чего я не понимаю, так это:

Я понимаю, почему в горах вода закипает на 3°C ниже, чем на земле, потому что на воду давит меньше атмосферного давления.

Но в обоих случаях я думаю, что когда вода «кипит», молекулы воды отделяются друг от друга с одинаковой кинетической энергией. То есть вода закипает, когда давление воздуха вокруг нее равно давлению воды, причем давление пропорционально температуре. Теперь, если давление воздуха меньше, чем на земле, мы также должны добавить меньшее давление к воде, чтобы получить РАВНЫЙ ЭФФЕКТ (молекулы воды отделяются друг от друга / готовятся), поэтому я не понимаю, как кинетическая энергия пара будет другим. «Лишняя» кинетическая энергия воды на земле ушла бы на преодоление давления воздуха.

Я думаю об этом как о противодействующих силах, конечно, сила, действующая на воду по воздуху, меньше в горах, чем на земле, но и температура на 3°C меньше. Где мои рассуждения пошли не так?

введите описание изображения здесь

Не будет ли кинетическая энергия пара в обоих случаях одинаковой?

Я знаю, что это длинный вопрос с большим количеством текста, но я не знаю, как выразить это иначе.

Еда готовится, когда вы вкладываете достаточно энергии для замены белков — это не зависит от давления. Представьте молекулу глубоко внутри твердой кости — откуда она узнает о внешнем давлении воздуха?
Пища находится над кипящей водой и взаимодействует с паром. Пожалуй, надо добавить рисунок.
@delivosa Давление существенно не влияет на кинетическую энергию. Понижение давления может изменить распределение кинетических энергий частиц, но в среднем существенного влияния не окажет.
Ваши рассуждения касаются P пузырей, которые должны выйти. Не та энергия, которая требуется для образования водородных связей и взаимодействия вода-вода. ...
Разве тот факт, что температура пара ниже 100°С, не замедляет приготовление на пару на больших высотах?
Да, но почему? Я не понимаю, как будет отличаться кинетическая энергия, потому что мы вкладываем меньше энергии в воду, но нам также нужно преодолевать меньше, чтобы у молекул не было меньше кинетической энергии, верно?
Когда вода закипит, она не станет горячее. На уровне моря варящаяся пища подвергается воздействию 100°C, на некоторой высоте 98°C. Просто еда намного холоднее, а химические реакции протекают немного дольше.

Ответы (2)

пища готовится за счет того, что тепло от плиты изменяет молекулы белка в ней, как указал выше Мартин Беккет. Поскольку это химическая реакция, ее скорость зависит от температуры. Если мы готовим что-то, кипятя это в воде, поскольку вода кипит при более низкой температуре на больших высотах, поэтому для завершения химических реакций требуется больше времени. Вот почему вы должны увеличить время приготовления на большой высоте.

Причина, по которой пища готовится быстрее в скороварке с водой, заключается в том, что, повышая давление воды, вы повышаете температуру, при которой она закипает. химические реакции, в результате которых готовится пища, происходят быстрее, и пища требует меньше времени для приготовления.

Ваш вопрос: Высоко в горах вода закипает при 97°C (вместо 100). Как это повлияет на время, необходимое для приготовления пищи на пару (например, при размещении пищи в кастрюле над кастрюлей с кипящей водой)?

Ответ: Это займет больше времени.

То, что мы обычно считаем паром, на самом деле является конденсацией из-за того, что пар находится в насыщенном воздухе. Настоящий пар на самом деле невидим для глаз. Перегретый пар в воздухе может самовозгораться из-за своего тепла.

При обычном кипении, когда пар отгоняется, он будет иметь гораздо более низкую температуру, если давление ниже. Это потому, что комбинация кинетической энергии молекул воды, движущихся в воздухе, заставляет его кипеть. Чем выше атмосферное давление, тем больше требуется энергии молекул воды для противодействия направленной вниз силе воздуха. Меньшее давление эквивалентно меньшему количеству энергии, вкладываемой в систему для достижения точки кипения или кинетической энергии. Из вашей собственной формулы. температура/скорость молекул/кинетическая энергия

Горячность (температура) и тепло связаны, но не являются одним и тем же. Каждый раз, когда вода переходит из одного состояния в другое, она требует приобретения или потери большого количества тепла.

Вода кипит при средней температуре около 100 градусов на уровне моря. Фактическая точка кипения зависит от давления воздуха. Как только он достигнет точки кипения, ему потребуется гораздо больше тепла (540 калорий на грамм при 100 градусах Цельсия), чтобы он превратился из жидкости в газ. Это потому, что требуется много дополнительной энергии, чтобы разорвать водородные связи, связывающие молекулы вместе.

Пар, выпущенный в атмосферу, мгновенно начнет отдавать свое тепло, чтобы снова превратиться в воду. С точки зрения сильного ожога пар гораздо опаснее кипятка. Если вы когда-нибудь тянулись к кипящему котлу на плите, вы это знаете.

Пар можно нагреть до сотен или даже тысяч градусов выше точки кипения в сосуде под давлением. Перегретый пар имеет множество промышленных применений.

Почему приготовление на пару медленнее на больших высотах, где вода кипит при более низкой температуре?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v