О чем Эйнштейн рассказал своему повару
Шрифт:
В кастрюле с горячей водой миллиарды молекул движутся на более высокой скорости, нежели та, на которой эти молекулы передвигаются в кастрюле с холодной водой. Наша задача при нагревании воды в кастрюле — дать этим молекулам больше энергии, чтобы заставить их двигаться еще быстрее — настолько, чтобы вода смогла закипеть. Очевидно, что «теплым» молекулам для этого понадобится меньше добавочной энергии, нежели «холодным», потому что они уже на полпути к финишу, то есть к точке кипения. Так что теплая вода закипит первой.
Однако использовать горячую водопроводную воду для приготовления пищи все же не стоит, и вот по какой причине.
Почему кипит вода?
«Я и моя жена никак не можем прийти к согласию вот по какому вопросу: закипит ли вода в кастрюле быстрее, если ее накрыть крышкой? Она говорит, что да, закипит быстрее, потому что без крышки большое количество тепла просто теряется. Я считаю, что закипит позже, потому что крышка повышает давление внутри и точка кипения воды тоже возрастает — будто в скороварке. Так кто из нас прав?»
Ваша жена выиграла, хотя вы тоже отчасти правы.
Когда вода в кастрюле нагревается и ее температура поднимается, над ее поверхностью появляется все больше водяного пара. Так получается потому, что все больше молекул воды на ее поверхности получают достаточно энергии, чтобы «сбежать» из жидкости в воздушную среду. Возрастающий объем водяного пара уносит с собой всевозрастающее количество энергии, которая в другом случае была бы потрачена на дальнейшее нагревание воды. Более того, чем ближе точка кипения, тем больше энергии уносит с собой каждая молекула водяного пара и тем важнее становится задача не потерять эти молекулы. Крышка кастрюли частично блокирует потерю всех этих молекул. Чем плотнее прилегает крышка, тем больше «горячих» молекул останется в кастрюле и тем раньше закипит вода.
Ваше же утверждение, согласно которому благодаря крышке повышается давление внутри кастрюли, словно в скороварке, и, таким образом, повышается точка кипения (соответственно, откладывается и собственно момент закипания), теоретически верно, но в реальности все обстоит иначе. Даже плотно прилегающая тяжелая крышка поднимет давление внутри менее чем на 0,1 %, что, в свою очередь, повысит температуру кипения на сотые доли градуса. Получается, что вы скорее отсрочите момент кипения, гипнотизируя кастрюлю взглядом, нежели накрывая ее крышкой.
Уварить бульон не так-то просто
«Как-то раз я готовила холодец, уваривая бульон из телятины. Мне казалось, что это будет длиться вечно! Почему его так трудно уварить?»
Выпаривание воды кажется самым простым делом в мире. Нет, ну а что: оставьте лужицу воды, и она через некоторое время испарится сама. Но этот процесс занимает время, ведь необходимые для испарения калории сами по себе очень скоро в воду не перейдут, особенно из относительно холодного воздуха комнатной температуры. Даже на кухонной плите, когда газовая горелка отдает множество калорий кастрюле, вам придется кипятить бульон
Для того чтобы уварить даже небольшое количество воды, вам понадобится на удивление много тепловой энергии, и вот почему. Молекулы воды крепко «держатся» друг за друга. Поэтому требуется много затрат энергии для того, чтобы отделить их от общей массы жидкости и отправить в воздух в виде водяного пара. Например, для того чтобы выпарить 0,5 л воды, то есть трансформировать ее из жидкости в водяной пар (уже после того, как она достигла точки кипения), ваша газовая плита должна передать этому количеству воды более 250 калорий. Для примера: такое же количество энергии потратит женщина весом 57 кг на подъем по ступенькам лестницы в течение 18 минут без остановок. И все это лишь для того, чтобы выпарить пол-литра воды.
Вы, конечно, можете включить конфорку на полную мощность, и тогда тепло быстрее будет передано воде. Температура жидкости никогда не поднимется выше точки кипения, но пузыриться она будет более активно, а чем больше пузырьков, тем больше выйдет пара. Неразумно было бы проделывать такое с бульоном, по крайней мере если вы не обезжирили и не процедили его. В противном случае интенсивное кипение — в отличие от кипения на слабом огне — будет способствовать раздроблению твердых веществ и жира на крошечные шарики, которые зависнут в толще воды, и бульон в результате помутнеет. Лучший способ ускорить процесс уваривания — налить жидкость в широкую и мелкую кастрюлю. Чем больше площадь поверхности у жидкости, тем активнее она контактирует с воздухом, а значит, и быстрее испарится.
С вином или без вина?
«Когда я готовлю с добавлением вина или пива, выгорает ли весь спирт, или же некоторое его количество остается? Возможны ли в этом случае проблемы для совершенно непьющих людей, например для человека, прошедшего курс антиалкогольной терапии?»
Во многих кулинарных книгах утверждается, что весь (ну или почти весь) спирт «выгорает» во время приготовления пищи (авторы имеют в виду, что он испаряется; спирт не горит, пока вы его не подожжете). В качестве обычного объяснения, если таковое вообще потрудились дать, они пишут, что спирт закипает при температуре 78 °C, а вода — только при 100 °C, и, таким образом, алкоголь выкипит раньше, чем вода. Ну, вообще-то все происходит несколько иначе.
Совершенно верно, что чистый спирт закипает при 78 °C, а чистая вода — при 100 °C. Но это не значит, что после смешивания каждый из этих компонентов будет вести себя точно так же: они начинают влиять на температуру кипения друг друга. Смесь спирта и воды закипит при температуре приблизительно между 78 и 100 °C: ближе к 100 °C, если в смеси больше воды, и ближе к 78 °C, если там больше спирта; надеюсь, вы не используете последний вариант для приготовления пищи.
Когда смесь воды и спирта медленно или бурно кипит, пар содержит смесь паров воды и паров спирта; теперь они испаряются вместе. Но из-за того, что спирт испаряется легче, чем вода, процент спирта в парах выше, чем он был в водной смеси. Эти пары по-прежнему не являются чистым спиртом и, улетая прочь из кастрюли, уносят с собой не так уж много спирта. Процесс выпаривания спирта в данном случае далеко не столь эффективен, как некоторые могли бы подумать.