Ободок масла окружает сухое пятно

Александр Федорченко

---

Образование сухих пятен в нагретых пленках жидкости

Почему еда прилипает к центру сковородки?

Александр Федорченко (Alexander Fedorchenko), Ян Груби (Jan Hruby), Институт термомеханики Чешской академии наук, (Institute of Thermomechanics, Czech Academy of Sciences), опубликовали работу "Об образовании сухих пятен в нагретых пленках жидкости (On formation of dry spots in heated liquid films), журнал "Физика жидкостей" (Physics of Fluids), 33, 02 февраля 2021.

Образование сухих пятен и ручейков в тонких пленках жидкости происходит повсеместно в природе и технике. Каждый может наблюдать, как сначала сплошная водяная пленка на оконном стекле внезапно лопается, оставляя островки сухих пятен. Термокапиллярная конвекция вызывает образование сухого пятна в центре сковороды при нагревании пленки подсолнечного масла. В работе экспериментально объясняется явление прилипания пищи при жарке на сковороде. Показано, что скорость образования сухого пятна аналогична скорости отступающего движения края капли при ударе и растекании по твердой поверхности.

Это позволяет теоретически определить скорость обезвоживания. Для стекающей тонкой пленки жидкости критический объемный расход qcr разделяет два режима: метастабильный или докритический и стабильный или сверхкритический. При докритическом режиме небольшие деформации свободной поверхности пленки, слабые возмущения поверхности, вызванные термо- или концентрационной капиллярной конвекцией, приводят к ее разрыву. Важно подчеркнуть, что тепломассоперенос играет дестабилизирующую роль не только для движущихся пленок, но и для непрерывных, неподвижных. Проведенные эксперименты являются яркими примерами этого факта.

Эксперименты проводились на сковороде Kolimax 116 765 с антипригарной поверхностью GRANITEC, армированной керамическими частицами, и трехслойным накопительным дном. Толщина масляной пленки составляла 1,5 мм. Использовалась задняя варочная зона варочной панели Whirlpool AKT315/IX на максимальной мощности в положении 12. Для записи видео расширения сухого пятна применена цифровая камера KODAK EASYSHARE Z990. Для измерения температуры - цифровой термометр Tescoma Accura 634 488.

Изначально сплошная пленка подсолнечного масла на сковороде внезапно начинает разрываться при нагревании. Сухое пятно образуется прямо в центре сковороды и вскоре достигает максимального диаметра. Теперь становится каждому ясно, почему при жарке яиц, омлетов или картофеля еда прилипает к центру сковороды.

Ободок масла окружает сухое пятно. Скорость обода окружающего сухое пятно на краю растекающейся пленки будет равными [g (1 - cosL)/ph] в степени 0,5. Где h - толщина пленки, g и p - поверхностное натяжение и плотность соответственно, L - угол смачивания. Теоретические и экспериментальные значения скоростей точно совпадают, а разница составляет около 3,6%.

Таким образом, авторы экспериментально объяснили, почему еда прилипает к центру сковороды. Вызвано это образованием в тонкой пленке подсолнечного масла сухого пятна - результат термокапиллярной конвекции. Для того, чтобы избежать образования сухих пятен в центре сковородки, каждой хозяйке следует принять следующий план комплекс мер: толщины масляной пленки - увеличение, нагрев - умеренный, смачивание поверхности сковороды маслом - полное, дно - использование сковороды с толстым дном, перемешивание еды во время приготовления - постоянное.

Комментарий:

---

---

Шнобелевская премия 2020 года по медицине Мизофония является формой нетерпимости к звукам, страдание от того, что другие люди издают жевательные звуки, обрезают ногти, храпят, свистят, издают повторяющиеся звуки. Раздражитель вызывает немедленную физическую реакцию гневом, отвращением, агрессией подробнее

---

Шнобелевская премия - 1998 - мир 11 мая 1998 года Индия произвела три подземных ядерных взрыва. Через два дня индийцы подорвали еще два заряда. 28 мая 1998 года Пакистан взорвал пять атомных зарядов. Сегодня мы сравнялись по очкам с Индией. 30 мая Пакистан взорвал еще одну атомную бомбу подробнее

Источник - пресса