自熱米飯工作原理探究

◆成都市泡桐樹小學西區(qū)分校 馬詩煜

俗話說“人是鐵，飯是鋼，一頓不吃餓得慌”。我們外出時，如果餓了，可以選擇食用自熱米飯。這類米飯菜品多，而且有營養(yǎng)，方便攜帶，想吃時只需花上不超過20分鐘的時間就能吃上香噴噴的飯。那它的工作原理是怎樣的呢？好奇的我買了一盒自熱米飯進行探究。

觀察自熱米飯：

我拆開自熱米飯包裝盒，看到最上層是裝有米飯的飯盒，它下面是菜包，菜包下面是發(fā)熱包和一袋水。

我剪開水袋，將水倒入規(guī)格為200毫升的燒杯里，量得水袋里的水有150毫升，這水無色無味。然后，我用pH試紙測試水的酸堿度：用滴管在燒杯中取幾滴水，再滴在pH試紙上，pH試紙慢慢變色，半分鐘后在色板上找與它相近的顏色，發(fā)現(xiàn)數(shù)值是 7，由此得出水的酸堿性為中性。

接著，我撕掉飯盒上的薄膜，觀察米飯，發(fā)現(xiàn)這米飯半生半熟，飯粒比一般的米要大一些。

加熱自熱米飯：

我撕開發(fā)熱包塑料袋，把發(fā)熱包放入包裝盒，再把燒杯里的水倒進去，然后把飯盒放在發(fā)熱包上，把菜包壓平放在包裝盒下面，最后蓋上包裝盒蓋。這時，我發(fā)現(xiàn)蓋子上有一個小孔，像小小的嘴巴，大約半分鐘后，我聽見包裝盒里發(fā)出“咕嚕咕?！钡穆曇簦羝麖男】桌锩俺鰜?。

這樣持續(xù)8分鐘后，從小孔里冒出的蒸汽越來越少，“咕嚕咕?！钡穆曇粢苍絹碓叫?。

又過了幾分鐘，自熱米飯加熱完成，聲音停止，蒸汽不再冒出來。

分析加熱包成分：

等到飯盒不燙了，我便打開飯盒，發(fā)現(xiàn)飯粒比剛才大，被壓在包裝盒下的菜包變熱了。

發(fā)熱包比之前大了許多，也變硬了許多。等到發(fā)熱包冷卻后，我剪開發(fā)熱包，看到里面的東西一大塊一大塊的。我把它們攤在白紙上，再用剪刀將它們鑿成一小塊一小塊的，發(fā)現(xiàn)它們最外層是灰色的，里面是白色的。

我查詢資料，了解到發(fā)熱包里有鐵粉、鋁粉和生石灰等。鐵粉是黑色的，主要成分是鐵，它被放入發(fā)熱包后會消耗包裝袋內(nèi)的水和氧氣，起到防腐和干燥的作用。鋁粉也叫銀粉，是銀色的金屬顏料，可以用來制作煙花。正常情況下，鋁粉是白色的，但極易在空氣中氧化變成灰色。發(fā)熱包里最多的是生石灰，生石灰的主要成分是氧化鈣，耐火難溶，與水發(fā)生反應會釋放大量的熱，大量蒸汽冒出來，溫度很高。自熱米飯之所以能自熱，是因為發(fā)熱包里含有較多的生石灰吧？接下來，我通過實驗進行驗證。

實驗探究：

我將水倒入生石灰，水很快沸騰，同時變成灰色混濁狀，冷卻后成堅硬的塊狀。我又將生石灰倒入水中，水馬上變混濁，產(chǎn)生的熱量沒有將水倒入生石灰產(chǎn)生的熱量多，少量石灰被溶解。難怪自熱米飯的操作步驟是先將發(fā)熱包放到包裝盒里，再倒水，加熱包遇水冒白氣，并發(fā)出“咕嚕咕?！钡穆曇簟?/p>

生石灰加水發(fā)生反應生成氫氧化鈣的過程即生石灰的熟化，生石灰熟化時釋放出大量的熱，體積增大一兩倍，它依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化，由于空氣中二氧化碳含量低，碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透，也妨礙水分向外蒸發(fā)，因而硬化緩慢，硬化后的強度不高。氫氧化鈣微溶于水，已硬化的石灰遇水會溶解。

通過這次探究，我獲得了很多知識，也感受到了科學的魅力。今后，我要多觀察周圍事物，多學習多探究。