El origen de las patatas crudas y la olla a presión
El gran científico francés Papin una vez hirvió patatas en la cima de una montaña cuando aún era un bebé, pero no podía entenderlo. De hecho, muchas personas tuvieron experiencias similares en ese momento, por lo que las asaron a la parrilla o las cocinaron a fuego lento en la montaña, ¡pero Papin lo anotó!
Posteriormente, tuvo la oportunidad de trabajar con el gran químico y físico Boyle. le preguntó a Boyle mientras pensaba en cocinar en la tierra de la cima de la montaña. Boyle le dijo que era la presión del aire la que hacía que el punto de ebullición del agua disminuyera a medida que disminuía la presión atmosférica. La presión del aire en la cima de la montaña es menor que en las llanuras, por lo que el punto de ebullición es simple.
Boyle
Este Papin es un experto en bricolaje. Rápidamente pensó en una forma de mantener la presión del aire y devolver el punto de ebullición del agua al llano. Inmediatamente construyó una olla a presión especial que se sujetó y fijó con tornillos para evitar que el vapor levantara la tapa. Después de varios experimentos de cocina, los resultados fueron bastante buenos. Incluso usó esta olla a presión para cocinar mientras entretenía a amigos, ¡y recibió críticas muy favorables!
Pero es una lástima que la olla a presión inventada por Papin no llamara la atención en su momento. Debido a su estructura engorrosa y uso inconveniente, solo puede usarse como equipo específico de laboratorio e incluso puede explotar, lo que hace que todos se mantengan alejados de esta olla a presión. Más tarde se inventó la válvula de alivio de presión, pero no fue hasta casi 200 años después de la muerte de Papin que la olla a presión fue aceptada por todos y se hizo popular en todo el mundo.
Sin embargo, Papin hizo innumerables contribuciones a la energía de vapor, válvulas de seguridad y bombas centrífugas a lo largo de su vida, pero aun así pasó su vida en la pobreza. ¡Al final, ni siquiera pudo encontrar una lápida!
Calderas supercríticas y ultrasupercríticas
El agua de la olla a presión puede cocinar alimentos rápidamente en la montaña, debido a que el vapor generado por el agua está encerrado en un espacio cerrado, lo que puede Si se aumenta la presión, el punto de ebullición del agua aumenta, incluso por encima de los 100°C. Generalmente, la presión atmosférica de una olla a presión es de 40 ~ 80 Kpa, y la presión atmosférica es de 100 Kpa, por lo que la presión en la olla a presión es de aproximadamente 1,4 ~ 65433.
Entonces, si la presión es infinita, ¿seguirá aumentando la temperatura de ebullición del agua? Parece ser el resultado, pero hay una condición: cuando la presión es de 22,1 MPa y la temperatura alcanza los 374 °C, el agua se convierte en agua supercrítica. En este momento, la densidad del agua expandida debido a la alta temperatura es exactamente la misma que la densidad del vapor de agua comprimido por alta presión. ¡En este momento, no hay diferencia entre los estados líquido y gaseoso del agua!
Los dos se integran completamente y se convierten en un nuevo fluido de alta temperatura y alta presión. Ésta es la propiedad mágica de los fluidos supercríticos descubierta por el barón Canard de La Tour en sus experimentos en 1822. Hoy en día, el estado supercrítico tiene muchas aplicaciones, como la extracción supercrítica de dióxido de carbono, porque la temperatura supercrítica del dióxido de carbono es de sólo 31,1 grados Celsius y la presión solo requiere 72,8 atmósferas estándar.
Por lo tanto, el uso de extracción supercrítica de dióxido de carbono de cafeína o aceites esenciales de plantas en granos de café se puede realizar a bajas temperaturas, y las altas temperaturas no afectarán las propiedades químicas del extracto, por lo que la aplicación de carbono La extracción supercrítica de dióxido es muy conveniente.
Unidad ultrasupercrítica
Como se mencionó anteriormente, cuando la temperatura del agua alcanza los 374 °C a 22,1 MPa, se convierte en un estado supercrítico, pero no hay un límite superior para esta temperatura. Por lo tanto, en este recipiente a presión cerrado, la presión puede continuar hasta volverse insoportable. Generalmente, la presión del medio de trabajo en el horno se denomina caldera subcrítica. Si la presión es superior a ésta, alcanza el nivel de una caldera supercrítica. Si la temperatura del vapor en el horno es superior a 593 ℃ o la presión del vapor no es inferior a 36544.
Así que, en teoría, una determinada marca de agua mineral se esteriliza a 125°C. No tiene nada de malo. Mientras la presión sea lo suficientemente alta, no se puede hacer nada.
125 ℃ son aproximadamente 2 atmósferas, ¡lo cual aún es muy fácil de lograr! Muchas ollas a presión comunes pueden alcanzar esta presión, pero usar esto como un argumento de venta promocional parece acaparar los titulares, ¡y puede considerarse una copia perfecta!
La historia de la civilización humana es la historia del agua hirviendo.
Hablando de agua hirviendo, de hecho, ¡toda la historia de la civilización es una historia de agua hirviendo! En el pasado, a menudo hervíamos agua para cocinar. Más tarde, los científicos inventaron la máquina de vapor. El vapor hirviendo empujaba el pistón para generar potencia. Más tarde, aparecieron las turbinas de vapor y el método de hervir agua cambió de leña a carbón y gas natural.
Posteriormente el hombre descubrió la fisión nuclear. Aunque se utilizó por primera vez para fabricar bombas atómicas, más tarde se descubrió que la gran cantidad de calor liberada por la fisión nuclear podía usarse para hervir agua y accionar turbinas de vapor, ¡así que aparecieron las plantas de energía nuclear! La energía de las centrales nucleares es extremadamente grande y las minas de uranio en la Tierra pueden satisfacer plenamente el desarrollo de la civilización humana. Pero desafortunadamente, la fisión nuclear contiene mucha radiación y los desechos son muy difíciles de procesar.
Así que ahora los científicos están estudiando la fusión nuclear, que suena muy sofisticada, pero al final todavía se utiliza para hervir agua para impulsar turbinas de vapor. Parece que la civilización humana siempre ha aprendido a hervir agua. ¿Cuándo podremos salir de esta era del agua hirviendo? ¡Se estima que solo así la civilización podrá alcanzar un nivel superior!