[پرسش ۴-۵] [فیزیک] [دهم]
الف) چرا غذا در دیگ زودپز، زودتر پخته میشود؟
ب) دلیل دیرتر پخته شدن تخممرغ در ارتفاعات چیست؟ کوهنوردان برای رفع این مشکل چه کاری انجام میدهند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام [پرسش ۴-۵] [فیزیک] [دهم]
این پرسش به یک رابطه بسیار مهم در فیزیک میپردازد: **رابطه بین فشار و نقطه جوش مایعات.**
**قانون کلی:** هرچه فشار روی سطح یک مایع **بیشتر** باشد، نقطه جوش آن **بالاتر** میرود و هرچه فشار **کمتر** باشد، نقطه جوش آن **پایینتر** میآید.
**الف) چرا غذا در دیگ زودپز زودتر پخته میشود؟**
1. **افزایش فشار:** در دیگ زودپز، درپوش کاملاً محکم بسته میشود و بخار آب نمیتواند فرار کند. جمع شدن بخار آب در فضای بسته، **فشار** داخل دیگ را به شدت بالا میبرد (معمولاً تا حدود دو برابر فشار جو).
2. **افزایش نقطه جوش:** این فشار بالا باعث میشود نقطه جوش آب از $100^\circ C$ به دمایی بالاتر، مثلاً $120^\circ C$، افزایش یابد.
3. **پخت سریعتر:** فرآیندهای شیمیایی پخت غذا در دمای بالاتر بسیار سریعتر انجام میشوند. بنابراین، چون غذا در آبی با دمای $120^\circ C$ (به جای $100^\circ C$) پخته میشود، زمان پخت به شدت کاهش مییابد.
**ب) چرا تخممرغ در ارتفاعات دیرتر پخته میشود؟**
1. **کاهش فشار:** در ارتفاعات (مانند قله کوه)، لایههای هوا رقیقتر هستند و **فشار جو کمتر** است.
2. **کاهش نقطه جوش:** این فشار کم باعث میشود آب در دمای پایینتری به جوش بیاید. برای مثال، در ارتفاع ۳۰۰۰ متری، آب ممکن است در دمای $90^\circ C$ به جوش آید.
3. **پخت آهستهتر:** وقتی شما تخممرغ را در آب جوش $90^\circ C$ میپزید، انرژی کمتری به آن منتقل میشود و فرآیند پخت بسیار کندتر از پختن در آب جوش $100^\circ C$ در سطح دریا خواهد بود.
**راه حل کوهنوردان:**
برای غلبه بر این مشکل، کوهنوردان از **دیگ زودپز** استفاده میکنند. زودپز به طور مصنوعی فشار را بالا میبرد و به آنها اجازه میدهد آب را به دمای بالای $100^\circ C$ برسانند و غذای خود را به سرعت بپزند.
