¿Por qué la cocción al vapor es más lenta en altitudes más altas, donde el agua hierve a una temperatura más baja?
delivosa
Esta pregunta proviene de una prueba de química que recibí. Estoy publicando esto en physics.stackexchange porque siento que no entiendo el lado de la física.
Aprendimos que la temperatura aumenta la velocidad a la que ocurre una reacción. (Esto lo entiendo: cuanto más temperatura/velocidad de las moléculas/energía cinética, más difícil y más frecuente es que los átomos interactúen entre sí se forman más productos) Sin embargo, solo lo obtengo cuando la presión se mantiene constante.
Ahora la pregunta:
En lo alto de las montañas, el agua se cuece a 97°C (en lugar de 100). ¿Cómo influirá eso en el tiempo que se tarda en cocinar los alimentos con el vapor (por ejemplo, colocando los alimentos en una cacerola sobre una olla con agua hirviendo)?
La respuesta: llevará más tiempo. Mi respuesta: tomará la misma cantidad (excluyendo calentar la olla de agua).
Lo que no entiendo es esto:
Veo por qué el agua se cocina a 3°C menos en las montañas que en el suelo, eso se debe a que hay menos presión atmosférica empujando el agua hacia abajo.
Pero en ambos casos pensaría que cuando el agua se 'cocina', las moléculas de agua se separan entre sí con la misma energía cinética. Es decir, el agua se cuece cuando la presión del aire que la rodea es igual a la presión del agua, siendo la presión proporcional a la temperatura. Ahora, si la presión del aire es menor que en el suelo, también tenemos que agregar menos presión al agua para obtener UN EFECTO IGUAL (las moléculas de agua se separan entre sí / se cocinan), así que no entiendo cómo la energía cinética del vapor sería diferente. La energía cinética "extra" del agua en el suelo se habría utilizado para superar la presión del aire.
Pienso en ello como fuerzas que se contrarrestan, seguro que la fuerza del aire sobre el agua es menor en las montañas que en el suelo, pero la temperatura también es 3°C menos. ¿Dónde ha fallado mi razonamiento?
¿No sería la misma energía cinética del vapor en las dos situaciones?
Sé que esta es una pregunta larga con mucho texto, pero no sé cómo expresarla de otra manera.
Respuestas (2)
niels nielsen
la comida se cocina haciendo que el calor de la estufa cambie las moléculas de proteína que contiene, como señaló anteriormente Martin Beckett. Como se trata de una reacción química, su velocidad depende de la temperatura. Si estamos cocinando algo hirviéndolo en agua, dado que el agua hierve a una temperatura más baja a mayor altitud, las reacciones químicas tardan más tiempo en completarse. Por eso hay que aumentar los tiempos de cocción a gran altura.
La razón por la cual la comida se cocina más rápido en una olla a presión con agua es que al aumentar la presión que ve el agua, aumenta la temperatura a la que hierve. las reacciones químicas mediante las cuales los alimentos se cocinan tienen lugar más rápido y los alimentos requieren menos tiempo para cocinarse.
usuario256638
Su pregunta: En lo alto de las montañas, el agua se cocina a 97 °C (en lugar de 100). ¿Cómo influirá eso en el tiempo que se tarda en cocinar los alimentos con el vapor (por ejemplo, colocando los alimentos en una cacerola sobre una olla con agua hirviendo)?
La respuesta: llevará más tiempo.
Lo que normalmente consideramos vapor es en realidad condensación debido a que el vapor se encuentra en aire saturado. El verdadero vapor es en realidad invisible a la vista. El vapor sobrecalentado en el aire puede incendiar cosas espontáneamente debido a su calor.
Para la ebullición regular, a medida que se expulsa el vapor, estará a una temperatura mucho más baja si la presión es más baja. Eso es porque es la combinación de la energía cinética de las moléculas de agua que se mueven en el aire lo que hace que hierva. Con una presión de aire más alta, hay un mayor requerimiento de energía de las moléculas de agua para contrarrestar la fuerza descendente del aire. Menos presión es equivalente a menos energía puesta en el sistema para alcanzar el punto de ebullición o la energía cinética. De su propia fórmula. temperatura/velocidad de las moléculas/energía cinética
El picor (temperatura) y el calor están relacionados pero no son lo mismo. Cada vez que el agua pasa de un estado a otro, requiere la ganancia o pérdida de mucho calor.
El agua hierve a unos 100 grados C en promedio al nivel del mar. El punto de ebullición real depende de la presión del aire. Una vez que llega al punto de ebullición, requerirá mucho más calor (540 calorías por gramo a 100 grados C) para que cambie de líquido a gas. Esto se debe a que se necesita mucha energía adicional para romper los enlaces de hidrógeno que unen las moléculas.
El vapor, liberado a la atmósfera, instantáneamente comenzará a ceder su calor para volver a convertirse en agua. Desde el punto de vista de las quemaduras graves, el vapor es mucho más peligroso que el agua hirviendo. Si alguna vez has alcanzado una olla hirviendo en tu estufa, lo sabes.
El vapor se puede calentar a cientos o incluso miles de grados por encima del punto de ebullición en un recipiente presurizado. El vapor sobrecalentado tiene muchos usos industriales
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