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今麦郎“凉白开”采用UHT125℃超高温烧开杀菌。标压下水的沸点是99.974℃如何解释125℃?
大家都知道开水就是100℃。如果要较真的话。1990年后执行新规。水的沸点在一个标准大气压下是99.974℃。怎么就能125℃来加热水杀菌了呢?这不是伪科学么?
煮不熟的土豆和高压锅的来历
法国大科学家帕平还在懵懂年纪时。有一次在山顶上煮土豆。但怎么折腾都熟不透。但他当时怎么都想不明白。其实当时有很多人都遭遇了类似经历。所以那会在高山上不是烤就是煨。但帕平就把这事给记下了!
后来他有机会和大化学家和物理学家波义尔一起工作。想起了当年山顶煮土头的事情。就向波义尔请教。波义尔告诉他就是气压的原因。水的沸点会随着大气压的下降而下降。山顶气压比平原要低。很简单沸点也就低了!
波义尔
这帕平可是DIY高手。很快就想到了保持气压让水的沸点回到平原的方法。他马上就造出了用螺丝夹紧锁定到位。防止蒸汽把盖子掀开的特制压力锅。经过他数次蒸煮实验。效果相当的好。而且在宴请朋友时还特意用这个压力锅蒸煮。获得一致好评!
但很可惜帕平发明的压力锅并没有引起当时的重视。因为结构麻烦。使用不便限制了进一步推广。只能作为实验室里的专用设备。而且搞不好还可能爆炸。这让大家对这个压力锅敬而远之。后来发明了压力释放阀。但一直到帕平逝世后将近200年。压力锅才被大家接受而风靡世界!
但帕平这一辈子在蒸汽动力、安全阀、离心泵贡献无数。却仍旧在贫困潦倒中过完了一生。最后连墓碑都找不到!
超临界和超超临界锅炉
压力锅中的水在高山上仍然很快煮熟食物。那是因为水产生的蒸汽被封闭在密闭空间内。能让压力增加。然后水的沸点提升。甚至超过100℃。一般高压锅的大气压是40~80Kpa。一个大气压是100Kpa。所以高压锅内的压力大约是1.4~1.8个大气压。对应的沸腾温度大约是110~118℃左右!
那么无限加压。是不是水的沸腾温度也会一直升高吗?似乎结果就是这样。但有一个条件。当压力为22.1MPa。温度达到374℃时水就成了超临界水。此时的水因为高温而膨胀的密度和高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。此时水的液体和气体没有区别!
两者完全融合在一起。成为一种新的高温高压的流体。这是卡尼亚尔·德·拉·图尔男爵在1822年做实验时发现了超临界流体的神奇特性。现在的超临界状态有很多应用。比如二氧化碳超临界萃取。因为二氧化碳的超临界温度只有31.1摄氏度。压力也只需要72.8个标准大气压。
因此使用二氧化碳超临界萃取咖啡豆内的咖啡因或者植物精油等。可以在低温下操作。没有高温影响萃取物化学性质。所以二氧化碳的超临界萃取应用非常便捷。
超超临界机组
刚上文提到的水在22.1MPa。温度达到374℃的就成了超临界状态。但这个温度并无上限。所以在这个封闭的压力容器内。可以继续加压。一直到受不了为止。一般炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉。大于这个压力就到了超临界锅炉的层次。如果炉内蒸汽温度高于593℃或蒸汽压力不低于31MPa。那么就到了超超临界的锅炉的层次!
所以从理论上来讲某品牌矿泉水。用125℃的高温来杀菌。其实没啥毛病。只要压力够。啥活干不成呢。125℃也就2个大气压左右。所以还是很容易实现的!很多普通高压锅都能达到这个压力。但用这个作为宣传卖点。似乎有些标题党哈。也算是文案做绝了!
人类文明历史就是烧水的历史
说到了烧水。其实整个文明史就是一部烧开水的历史!过去我们烧水煮饭做菜。到了后来科学家发明了蒸汽机。烧水沸腾的蒸汽推动活塞。输出动力。再后来出现了蒸汽轮机。烧水的方式从柴火转向了煤炭天然气!
再后来人类发现了核裂变。尽管最早用来制造原子弹了。但后来大家发现核裂变放出的大量热可以用来烧水推动蒸汽轮机。所以就出现了核电站!核电站的能量极其巨大。地球上的铀矿完全可以满足人类文明发展。但很可惜核裂变有大量辐射。废料非常难处理!
所以现在的科学家又在挖空心思研究核聚变。听上去很高大上的聚变堆。但最后还是用来烧水后的蒸汽推动蒸汽轮机。似乎一直以来人类文明就学会了一个烧水。啥时候脱离这种烧水的时代啊。估计只有到了那会。文明才能更上一层楼!
其他观点:
我这么跟你说吧。用一个高压锅来煲开水就很容易达到超过100度C的开水。而他的这个所谓的125度C出来的凉白开。说白了就是锅炉水。你想这个锅炉水达到多少度就给他施加多少压力就可以了。只要你这个锅炉够坚固。不会炸炉就可以了。
其实原理大家都懂。读过初中的都知道。法国人德尼·帕潘高山煮土豆煮不熟的故事。在一次实验中。帕平的手意外地被蒸汽给烫伤了。让帕平感到不解的是。为什么这次的烫伤如此疼痛呢?
于是。他就向波义耳请教。波义耳告诉他。在密闭容器内加热水的时候。沸点随着水面上方气压的增大而升高。所以喷出来的蒸汽就会更烫。
又在一次高度测量中。帕平带了气压计。波义耳跟他说。气压计实际上就是高度计。因为地球表面的大气压力随着高度的增加会越来越小。“哦。原来是这样啊!”帕平一下子恍然大悟了。
突然想起了几年前的一件事。那是在山顶上煮土豆。煮了很长时间都没有熟。当时并不知道为什么。原来是山顶上的气压太小。水的沸点太低才会煮不熟的。
帕平就琢磨了。既然水的沸点可以随着气压的增大而升高。那么在密闭容器内加热水提高气压。不就可以提高蒸汽的温度了吗?1679年。帕平就设计制作了一个密闭的金属容器。还有一个用于密封的盖子。
这个盖子可以用类似螺丝的夹紧机构锁定到位。以防止蒸汽把盖子掀开。经过实验。这个“帕平锅”的效果还不错。不仅缩短了烹饪时间。而且口感和风味更佳。这个就是高压锅的田来。而高压锅炉就是加强版。
想将水加热超过100度还不是轻而易举的事?有些高压锅炉出来的水蒸气达到了5000度以上(这个是百度…高压锅炉百科上找到的最高温度。其实我自己都持怀疑态度。我知道超高压锅炉可以达到五百度左右。但听说还有超临界锅炉。到底行不行。有没有。请大家多多发言讨论)。比铁的熔点还要高。你说这时候锅炉内的水会低于一千度C吗?
其他观点:
普遍认识。自家烧开的水冷却后是凉白开。认为这是噱头。无任何新颖点。
今麦郎“凉白开”的面纱
UHT技术、无菌灌装技术
我们日常生活中的罐头、饮料、牛奶得益于UHT技术应用。即超高温瞬时灭菌工艺。通常在130℃~140℃维持2~4S灭菌时间。
1956年首创于英国。UHT技术在食品加工领域广泛应用。是20世纪60年代的无菌灌装技术取得成功之后。UHT技术与无菌灌装技术相结合。例如罐头、牛奶、饮料等食品安全性和保质期得到质的飞跃。苦恼的保存、安全、运输等问题变得迎刃而解。
今麦郎“白开水”采用了UHT技术和无菌灌装技术。总体来说。该白开水制作流程先是原水过滤、反渗透、UHT技术杀菌、无菌灌装等环节。
所以说。今麦郎卖的凉白开虽然广告打的有点让人犯尴尬癌。但确确实实采用了高科技。不是我们说的普通凉白开。
今麦郎凉白开如何做到125℃
绝大多数人认识。在标准大气压下水沸腾温度100℃。在青藏高原地区。水沸腾温度在84℃~87℃。去过的人会说。那边的气压确实比中部东部等地区气压低。不就是气压引起了水沸腾温度的改变吗?不错!
标准大气压:一个标准大气压是这样规定的。把温度为0℃、纬度45度海平面上的气压称为1个大气压,水银气压表上的数值为760毫米水银柱高(相当于101.325千帕)。
题目说的水在125℃沸腾。这里涉及到热力学
理想气体状态方程一般式
P1V1/T1=P2V2/T2=恒量
另外一种形式
P=nkT
可见。在密闭容器里。由理想气体状态一般式可知。由于容器体积不变化。压强随着温度升高而升高。降低而降低。
我们自己用容器烧水100摄氏度沸腾了。大气压是默认101.328千帕不变。此时题目说的水要125摄氏度沸腾。需要的压强是232.01千帕。密闭容器将近有2.289个大气压。
题主说的问题。从热力学角度看。就是UHT工艺杀菌环节的密闭容器有2.289个大气压。此时在饱和蒸汽气压232.01千帕下。液态水沸腾温度125℃。
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评论(2)
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没想到大家都对今麦郎“凉白开”采用UHT125℃超高温烧开杀菌,可标压下水的沸点是99.974℃,是如何做到125℃的?感兴趣,不过这这篇解答确实也是太好了
今麦郎“凉白开”采用UHT125℃超高温烧开杀菌。标压下水的沸点是99.974℃如何解释125℃?大家都知道开水就是1