高壓鍋是我們每個(gè)人廚房必備的工具，他能夠幫我們烹飪出非常美味的食物，那你們知道 ，高壓鍋烹飪的原理是什么嗎？讓我們來(lái)以這個(gè)高壓鍋被堵的案例一起來(lái)研究一下吧！

【資料圖】

高壓鍋工作原理是采用無(wú)沸煮食，利用水的沸點(diǎn)受氣壓影響這個(gè)物理特性，通常在1個(gè)大氣壓狀態(tài)下燒開(kāi)水，水會(huì)在90-105℃左右沸騰，而壓力鍋內(nèi)氣壓一般是1.5個(gè)大氣壓，水的沸點(diǎn)一般在110-130℃左右。這樣高壓鍋內(nèi)部就會(huì)形成高溫、高壓的環(huán)境，飯很快做熟了。不過(guò)高壓鍋是有限制的，超出這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容易爆炸。

一、高壓鍋是用什么材質(zhì)制成的呢？

它是由鍋身、鍋蓋、易熔片、放氣孔、安全閥和密封膠圈、以高壓鍋及其他新形式的放氣通道組成。 易熔片的安裝是為了防止安全閥出現(xiàn)故障而起備用保險(xiǎn)作用的，它是用熔點(diǎn)較低的鋁合金材料制成的。一旦安全閥失效，鍋內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大，溫度也隨之升高，當(dāng)溫度達(dá)到易熔片熔點(diǎn)時(shí)，再繼續(xù)加熱易溶片開(kāi)始溶化，鍋內(nèi)氣體便從易熔片噴出，使鍋內(nèi)壓強(qiáng)減小，從而防止爆炸事故的發(fā)生。

二、高壓鍋為什么可以把食物煮熟呢？

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)是100℃。用普通鍋煮食物，鍋內(nèi)的溫度不會(huì)高于100℃；加大火力或持續(xù)加熱的結(jié)果，只能導(dǎo)致水從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，即發(fā)生蒸發(fā)，水本身的溫度不會(huì)超過(guò)100℃，這是因?yàn)樘幱?00℃的水分子具有足夠的能量沖破空氣分子的阻擋而成為水蒸氣。 但是，如果升高周?chē)諝獾膲簭?qiáng)，那么水分子要具備更大的能量才能沖破空氣分子的“把守”，溜到空氣中去變成水蒸氣；水分子的能量完全取決于水本身的溫度，溫度越高，水分子能量也越高，因此，要使鍋內(nèi)的水在更高的沸點(diǎn)下沸騰并將食物煮熟。

那么我已經(jīng)知道上面的基本原理，我們?cè)賮?lái)研究一下，高壓鍋在堵塞氣孔會(huì)發(fā)什么樣的物理原理吧！

一.高壓鍋堵塞后里面的氣體是如何變化的

如圖5所示，假設(shè)氣孔1和氣孔2被異物堵死，鍋內(nèi)本身的質(zhì)量為M,總?cè)萘繛閔，鍋壁材質(zhì)的抗壓強(qiáng)度為205MP,鍋下面紅色的線條為火，表示正在加熱，藍(lán)色為水，綠色為碗，裝載的適量的米飯和水，火開(kāi)始加熱一段時(shí)間后，綠色的碗里面的水，開(kāi)始達(dá)到100°C開(kāi)始沸騰，此時(shí)綠色的碗開(kāi)始存在水蒸氣我們?cè)O(shè)為q2,正常情況水蒸氣會(huì)從氣孔1和2出去但是現(xiàn)在，因?yàn)闅饪妆划愇锒滤?，氣體只能夠在鍋的內(nèi)壁不斷重復(fù)循環(huán)，由于溫度的升高才能導(dǎo)致其他在鍋內(nèi)不斷翻滾沸騰，相當(dāng)于熱能給水蒸氣開(kāi)始做功(請(qǐng)問(wèn)此時(shí)的水蒸氣在鍋內(nèi)做什么運(yùn)動(dòng)？a.圓周運(yùn)動(dòng)b.不規(guī)則運(yùn)動(dòng))

于是現(xiàn)在產(chǎn)生以下幾個(gè)結(jié)論:

1.因?yàn)橛捎诩訜岬脑?，熱能使得鍋?nèi)的水蒸氣不斷在做功，此時(shí)的做功情況為W熱=W氣,隨著時(shí)間的增加，W氣＞W(wǎng)熱，根據(jù)能量守恒定律，所以W氣 W熱=Q總，所以氣體可以通過(guò)熱能在封閉的環(huán)境里可以儲(chǔ)存強(qiáng)大的能量。

2.我們都知道任何物質(zhì)都有一個(gè)自己的極限值，我們把這種的能力叫做屈服強(qiáng)度，我們知道高壓鍋目前的304不銹鋼的應(yīng)力為205MP，鍋?zhàn)邮且粋€(gè)圓柱，設(shè)圓柱的長(zhǎng)度為r,那么有公式w=Fx，得F=r/w氣 w熱，從而我們也就知道了高壓鍋的應(yīng)力的值δ，所以肯定的Q總＜σS內(nèi)壁，所以高壓鍋的內(nèi)壁承受不了高壓鍋內(nèi)熱能和氣能所產(chǎn)生總能量，所以爆炸也就產(chǎn)生了。