在现代家庭的厨房里,有一种炊具在施展它的“魔力”:只需很短的时间,就能把坚韧的生肉、骨头宗至熟烂,甚至达到入口即化的程度。它就是压力锅。从被发明到不断改进,这个小小的炊具背后蕴藏着生动的物理学知识。
人类需要压力锅
当外界环境气压一定时,水的沸点也一定,加热到沸点后,即使用温度很高的火进行加热,水的温度也不会变化,而是发生剧烈的相变——汽化,将热量带走。在海平面和大部分陆地地区的大气压下,水的沸点稳定在100℃附近。或许是地球的大气圈决定了我们这个星球的生物特质,100℃可以杀死地球上绝大部分的细菌和病毒,让人类能安全地享用各种食物。
当气压变化时,水的沸点也会发生明显的变化。
水的沸点随气压变化的这种性质,给生活在高原的人们带来麻烦。因为大气压随高度的增加而减小。当海拔为3000米时,大气压约为0.7个标准大气压(1个标准大气压=101.325千帕),此时水的沸点仅为90℃,一些肉类、豆类在这个温度下根本煮不熟。
怎样才能在高原不受限制地煮熟各种食材?我们知道,高原的气压小,导致水的沸点低,只要能增大气压,就能使沸点达标。科学家想到了办法:虽然无法改变外界环境气压,却可以将锅封闭起来,增大锅内的气压。于是,最早的压力锅就应运而生了。据记载,17世纪法国的物理学家丹尼斯·帕平(Denis Papin)发明的蒸汽蒸煮器(也称作“帕平锅”)被认为是最早的压力锅。
压力锅改变了多年来慢慢炖煮的烹饪方式,让食物可以在短时间内煮烂,省时、节能;而且利用锅的密封特性,可以锁住食物中的水分。因而就算在平原地区,压力锅也成为大多数家庭必备的厨具。