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做飯時(shí),把油倒在平底鍋里,搖晃平底鍋使薄薄的一層油鋪平,這樣加熱時(shí)能防止粘鍋,可能是很多做飯人的經(jīng)驗(yàn)。不過(guò),有件事情可能會(huì)急死強(qiáng)迫癥,那就是:為什么平底鍋上的油總是鋪不平?。恐灰患訜?,鍋底的油就會(huì)自動(dòng)溜到兩邊去,而這樣也更容易讓煎的食物粘鍋。難道“平”底鍋本身不是平的嗎?
所以,這個(gè)問(wèn)題到底是誰(shuí)的“鍋”?事實(shí)證明,它不僅是鍋的“鍋”,也是油的“鍋”。
首先,有些平底鍋并不“鍋如其名”,因?yàn)樗鼈兊牡撞坎⒉徽娴氖瞧降?。有些鍋用著用著,可能就?huì)自動(dòng)“彎了”。這是因?yàn)樘〉钠降族伜苡锌赡茉跍囟鹊目焖僮兓伦冃危簿褪窃诩訜釙r(shí)膨脹。
為此,有些鍋為了適應(yīng)這種熱膨脹,可能在本身設(shè)計(jì)的時(shí)候就保持了一個(gè)彎曲的形狀,中間凸起一些。這個(gè)原理就和鐵軌要保持一些縫隙是一樣的,不然嚴(yán)重變形的鍋可能無(wú)法立在爐灶上。而這種設(shè)計(jì)自帶的彎曲,也可能會(huì)有兩種形狀,一種是同心圓,一種是縱向。
如果你想知道你家的鍋的底部到底是不是平的,可以將等量的溫水放在冷鍋上,如果沒(méi)有加熱的情況下水也向兩側(cè)匯聚了,可能就說(shuō)明鍋底部就是彎的。不過(guò)有時(shí),這種彎曲在厚底的平底鍋中可能看不出來(lái),或是做了特殊的設(shè)計(jì)。
不過(guò),就算鍋真的是平的,油還是會(huì)溜到鍋邊,因?yàn)樵诩訜釙r(shí),油本身也會(huì)往外跑。捷克科學(xué)院的研究者們就用一臺(tái)高速攝像機(jī)記錄下了葵花籽油在平底鍋里升溫時(shí)的變化。
原本未加熱的油在鍋里鋪平,靠的是表面張力。由于鍋中央的油加熱得更快,而溫度升高后,液體的表面張力會(huì)降低,所以鍋里的油的表面張力就呈現(xiàn)出中間低、邊緣高的梯度。邊緣張力更強(qiáng)的油就會(huì)將中間的油往外拉,導(dǎo)致中間的油越來(lái)越少,當(dāng)中間油的體積流量達(dá)到臨界值時(shí),油膜就會(huì)破裂。科學(xué)家甚至還算出了油的邊緣“溜走”的速度,是5.5厘米/ 秒。
由于表面張力梯度導(dǎo)致的這種油的流動(dòng),叫作馬蘭戈尼效應(yīng),在溫度條件下也被稱為“熱毛細(xì)對(duì)流”。
在許多生活場(chǎng)景中,我們都能見(jiàn)到馬蘭戈尼效應(yīng),比如著名的“酒淚”。在往杯子里倒了酒之后,酒的上方有一圈水滴不斷落回酒中。根據(jù)馬蘭戈尼效應(yīng),酒通過(guò)毛細(xì)作用爬上酒杯內(nèi)側(cè),酒精更快蒸發(fā),這時(shí),杯壁上的液體表面張力增加,而杯中的葡萄酒表面張力較低,更多的酒往杯壁上爬。但由于重力的作用,這些往上爬的酒又落回了杯中。有人說(shuō),“酒淚”更多的葡萄酒質(zhì)量更高,但實(shí)際上酒精含量更高的酒,酒淚現(xiàn)象就更為明顯。
你可以在桌面上鋪一層薄薄的水,然后在中間滴一滴酒精,這時(shí)你就會(huì)發(fā)現(xiàn),水會(huì)遠(yuǎn)離酒精,因?yàn)榫凭珴舛茸屢后w產(chǎn)生了表面張力梯度。
除此之外,還有濺出來(lái)的咖啡形成的“咖啡漬環(huán)”。當(dāng)我們把咖啡液體遺留在桌子上,等它變干后,它并不會(huì)形成一個(gè)純色的褐色斑點(diǎn),而是會(huì)變成邊緣總有一個(gè)深色的外環(huán)。這是由于像咖啡這種充滿細(xì)小固體顆粒的液滴留在桌面上時(shí),內(nèi)部和外緣的蒸發(fā)速度不同導(dǎo)致固體顆粒最終留在了“外環(huán)”上。像是紅酒、茶也都能產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。
雖然這個(gè)現(xiàn)象看起來(lái)無(wú)關(guān)痛癢,但如果這種現(xiàn)象出現(xiàn)在噴墨打印機(jī)或者水粉顏料上,可能就會(huì)產(chǎn)生較大的影響了,因此,研究者們也試圖“控制”這些液滴里的粒子,讓它們更聽(tīng)話,不要產(chǎn)生咖啡漬環(huán)的現(xiàn)象。
同樣,“油鋪不平”可能事小,但薄薄的液體在固體上流動(dòng)的情況也可能出現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域,因此研究它很有必要。研究者還提出了幾個(gè)方案用來(lái)避免在做飯時(shí)粘鍋。比如,使用“寬油”,也就是讓油鋪得厚一點(diǎn)?;蛘卟捎玫撞扛?,更能均勻受熱的平底鍋。另外,多加攪拌也能避免粘鍋。
(本文授權(quán)轉(zhuǎn)載自“把科學(xué)帶回家”公眾號(hào),有刪節(jié))