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为什么冷冻火鸡油炸时会爆炸?

物理学 2022-09-18 23:59:12

克里斯汀·诺林著《对话》 当水和沸腾的油混合时,结果可能是爆炸性的,如本演示所示

信用:美国

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大众传播专家2级特拉维斯·奥尔斯顿拍摄的海军照片/通过Flickr发布 油炸火鸡是感恩节获得美味湿润食物的好方法

但是这种烹饪方法是非常危险的

每年秋天,油炸火鸡的尝试都会导致数百万美元的损失、急诊室的旅行甚至死亡

绝大多数事故的发生是因为人们把冷冻火鸡放入沸腾的油中

如果你今年正在考虑油炸,不要忘记在把火鸡放入锅中之前解冻并晾干

不这样做可能会导致爆炸性灾难

把一只部分冷冻的火鸡放进油炸锅有什么危险? 我是一名化学家,研究植物、真菌和动物化合物,热爱食品化学

冷冻火鸡爆炸的原因,从本质上来说,与密度的差异有关

油和水的密度不同,水的固态、液态和气态的密度也不同

当这些密度差异以正确的方式相互作用时,你会得到一个爆炸

理解密度 密度是给定特定体积下物体的重量

例如,想象你一只手拿着冰块,另一只手拿着棉花糖

虽然它们的大小大致相同,但冰块更重:密度更大

说到油炸,第一个重要的密度差异是水比油密度大

这与每种物质的分子结合得有多紧密以及构成每种液体的原子有多重有关

水分子很小,紧密地聚集在一起

相比之下,油分子要大得多,也不会聚集在一起

此外,水由氧和氢原子组成,而油主要是碳和氢

氧比碳重

这意味着,例如,一杯水的原子比一杯油的原子多,这些个体的原子更重

这就是为什么油浮在水面上

密度较小

虽然不同的材料具有不同的密度,但是单一材料的液体、固体和气体也可以具有不同的密度

每次你将冰块放入一杯水中时,你都会观察到这一点:冰块会浮到顶部,因为它的密度小于水

当水吸收热量时,它会变成气态,即蒸汽

蒸汽的体积是相同数量的液态水分子的1700倍

当你在茶壶里烧水时,你会观察到这种效果

气体膨胀的力量通过哨子将蒸汽推出水壶,引起尖叫声

如果水和油在同一个容器里,密度较大的水会沉入底部

信用:丹尼尔·梅里诺 冷冻火鸡装满了水 冷冻火鸡——或者任何一种冷冻肉类——含有大量的冰

生肉可以含有56%到73%的水分

如果你曾经解冻过一块冷冻的肉,你可能见过所有流出的液体

对于油炸,食用油被加热到大约350华氏度(175摄氏度)

这比水的沸点要高得多,水的沸点是212华氏度(100摄氏度)

因此,当冷冻火鸡中的冰与热油接触时,表面的冰会迅速变成蒸汽

当这种快速转变发生在油的表面时,这不是问题

蒸汽无害地逸出到空气中

然而,当你将火鸡浸入油中时,火鸡内部的冰会吸收热量并融化,形成液态水

这就是密度发挥作用的地方

这种液态水比油密度大,所以它会落到锅底

水分子继续吸收热量和能量,最终它们改变相位,变成蒸汽

水分子然后迅速相互远离扩散,体积膨胀了1700倍

这种膨胀导致水的密度下降到石油密度的几分之一,所以气体想要快速上升到表面

结合密度的快速变化和体积的膨胀,你会得到一个爆炸

蒸汽膨胀上升,把沸腾的油吹出锅外

如果这还不够危险,当排出的油接触到燃烧器或火焰时,它会着火

一旦一些油滴着火,火焰会迅速点燃附近的油分子,导致快速移动,往往是灾难性的火灾

每年都有成千上万这样的事故发生

所以,如果你决定在今年的感恩节炸火鸡,一定要彻底解冻并拍干

下一次,当你往油锅里加入一点液体,最后油锅里到处都是油时,你就会知道为什么了

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