Физика повседневности. От мыльных пузырей до квантовых технологий

Скороварка и готовка на высоте

Чем выше давление, тем выше температура кипения воды. Это свойство используется в специальной кухонной посуде – скороварке. Англичане и итальянцы называют ее куда более прозрачно: pressure cooker и pentola a pressione (от «готовить под давлением»).

Ее крышка герметично закрывается, что позволяет предотвратить выход образующегося водяного пара. По мере того как он накапливается под крышкой, давление в кастрюле превышает атмосферное, а потому растет и температура кипящей воды. Чтобы не произошел взрыв, когда давление достигает определенного порога, порядка 2⋅10⁵ паскалей (Па), открывается клапан. Температура в такой кастрюле достигает 120 °C, что позволяет готовить значительно быстрее, чем в обычной. Использование скороварки требует некоторых мер предосторожности: прежде чем снимать крышку после приготовления пищи, надо обдать кастрюлю холодной водой, а затем постепенно открывать клапан так, чтобы не ошпариться горячей струей пара. Дело в том, что при резком спаде давления до атмосферного вода температуры 120 °C начинает бурно кипеть! Кроме того, следует избегать приготовления пищи, которая может забить клапан.

Скороварка экономит энергию при любых обстоятельствах, но особенно она полезна на высоте, когда приготовить пищу в обычной кастрюле трудно. На вершине горы Эверест, где давление составляет всего 3,5⋅10⁴ Па, вода закипает уже при 70 °C!

Кстати, напомним, что общепринятая единица измерения давления называется паскалем – в честь Блеза Паскаля (1623–1662). Этот французский философ и ученый первым доказал, что атмосферное давление на вершине горы ниже, чем на равнине; он показал, что атмосферное давление в определенном месте связано с весом «столба» воздуха, который возвышается над ним. Эксперимент был сравнительно трудным: на высоте почти 1500 м пришлось перевозить ртутный барометр, достаточно громоздкое устройство, которое недавно было изобретено итальянцем Торричелли (см. илл.).

Скороварка. Образующийся при нагревании воды пар не может покинуть емкость, пока давление не достигнет определенного значения, регулируемого клапаном. Это приводит к тому, что температура в скороварке устанавливается порядка 120 °C, что значительно выше, чем в обычной кастрюле

Исторический опыт измерения атмосферного давления в горах, в департаменте Пюи-де-Дом, Франция, гравюра XIX века. 19 сентября 1648 года зять Паскаля отметил высоту столба ртути в трубке барометра и сравнил ее с высотой столба, измеренной гораздо ниже, в городе Клермон-Ферран