Sebuah Perangkat Masak yang baik, adalah perangkat masak yang telah melalui beberapa tahapan yang telah sesuai dengan standar manufacturing internasional. Salah satu solusi untuk masalah ini adalah untuk membuat lembaran tebal. Ketika memanaskan sepotong baja tebal (bukan lembaran tipis), permukaan bagian bawah baja tidak memiliki pola suhu yang sama seperti permukaan atas. Karena permukaan atas jarak yang lebih besar dari elemen pemanas, kebutuhan energi untuk melakukan dari bawah ke atas (seperti melakukan energi keluar). Permukaan atas dari baja lebih merata dipanaskan dalam kasus ini. Gambar di bawah menunjukkan lembaran tebal dari baja setelah telah diiris sehingga pusat dari tepi depan dimana panas kompor menyentuh bagian bawah lembaran. Hot spot (putih) berkurang pada saat melakukan panas ke atas permukaan lembaran. Di mana lembaran sedang dipanaskan, suhu lebih seragam sekarang, tapi kita masih memiliki pemanas merata dengan bahan ini.
Untuk alasan ini, baja tebal, kurang variasi suhu di permukaan atas. Sayangnya, konduktivitas termal rendah berarti banyak energi harus diberikan ke bagian bawah baja dalam rangka untuk mendapatkan puncak panas. Jadi panci yang terbuat dari bahan konduktif termal rendah akan memakan waktu lebih lama untuk mencapai suhu memasak. Bahkan, bahan dengan konduktivitas termal yang rendah membutuhkan waktu lebih lama untuk bereaksi terhadap perubahan suhu, sehingga respon termal dari panci juga akan lambat. (Respon Thermal adalah seberapa cepat suhu permukaan panci bereaksi ketika kita meningkatkan atau menurunkan api dari kompor.)
Dalam aplikasi memasak paling, diinginkan untuk memiliki alat panas dengan cepat, tidak mengembangkan hot spot, dan bereaksi terhadap perubahan yang kami lakukan dengan kontrol jangkauan. Bahan dengan konduktivitas termal tinggi memenuhi kebutuhan kami karena mereka mengirimkan panas cepat menghasilkan respon yang cepat terhadap perubahan termal dan bahkan distribusi energi kinetik internal.
Berikut adalah daftar dari beberapa bahan yang umum digunakan dalam peralatan masak dan konduktivitas termal masing mereka:Bahan termal konduktivitasTembaga 401 W / m * KAluminium 237 W / m * KCast Iron 80 W / m * KBaja karbon 51 W / m * KStainless steel 16 W / m * K
Kapasitas panasJumlah energi kinetik internal yang disimpan dalam suatu material dapat disebut sebagai kapasitas panas itu. Ini bukan hal yang sama seperti suhu, yang merupakan energi kinetik rata-rata molekul dalam materi. Sebagai contoh, sebuah kg air pada 100 F ° mengandung energi lebih dari kg baja pada 100 ° F. Sementara konduktivitas termal menggambarkan kemampuan bahan untuk menyerap energi, kapasitas panas adalah jumlah energi yang diperlukan untuk menaikkan atau menurunkan suhu material. Komposisi molekul dari beberapa bahan seperti itu karena mereka menyerap energi, banyak yang akan dikonversi menjadi energi potensial dan hanya sejumlah kecil akan meningkatkan energi kinetik molekul (air adalah contoh yang umum). Bahan lain, seperti kebanyakan logam, meningkatkan energi kinetik molekul mereka siap dan tidak menyimpan banyak energi yang diserap sebagai energi potensial. Kapasitas panas bahan adalah berbanding lurus dengan massanya. Jadi, sepotong 2 kg baja telah melipatgandakan kapasitas panas dari sepotong 1 kg baja (masuk akal, kan?).
Apakah ini berarti bahwa alat masak terbuat dari bahan dengan kapasitas panas yang tinggi, akan memakan waktu lebih lama untuk memanaskan, tetapi juga akan memiliki sejumlah besar energi yang tersimpan ketika itu panas. Ketika energi ditarik keluar dari bahan, suhu bahan akan lebih rendah perlahan-lahan bila dibandingkan dengan bahan dengan kapasitas panas rendah. Besi cor sering dikutip sebagai contoh dari bahan kapasitas panas tinggi peralatan masak. Panas spesifik (kapasitas panas dari bahan untuk sebuah massa diberikan) dari besi cor adalah setengah dari panas spesifik aluminium, tetapi karena besi cor peralatan masak umumnya beberapa kali massa dari aluminium peralatan masak, ia memiliki kapasitas panas lebih tinggi.
Ketebalan logam yang digunakan dalam konstruksi peralatan masak sering diletakkan oleh produsen (misalnya, 3 aluminium mm), tapi karena kapasitas panas adalah fungsi dari massa materi, kepadatan harus diketahui untuk membuat perbandingan antara alat masak yang berbeda bahan.Densitas Bahan Tertentu PanasAluminium 910 J / kg * K 2600 kg/m3Stainless Steel 500 J / kg * K 7500-8000 kg/m3Baja Karbon 500 J / kg * K 7500-8000 kg/m3Cast Iron 460 J / kg * K 7900 kg/m3Tembaga 390 J / kg * K 8900 kg/m3
Melihat tabel di atas, jika Anda kalikan dengan kepadatan panas spesifik, Anda akan menemukan bahwa kapasitas panas per satuan volume dari baja, besi cor, dan tembaga adalah sekitar 1,5 kali dari aluminium. Ini berarti, untuk mencapai kapasitas panas yang sama dalam sebuah panci aluminium seperti pada panci stainless steel, aluminium panci harus 1,5 kali lebih tebal (dengan asumsi dimensi panci lain adalah sama).
Menarik bersama-sama: difusivitas termalJika Anda telah membayar perhatian, Anda akan menyadari bahwa saya telah menyesatkan Anda ketika saya bahas konduktivitas termal. Konduktivitas termal sendiri tidak menentukan seberapa cepat panci akan memanas (dan juga bagaimana merata akan panas). Bahkan, kapasitas panas memainkan peran dalam menentukan ini juga. Bukankah lebih bagus jika kita memiliki nomor tunggal yang mengatakan kepada kami apa tingkat panas yang akan mentransfer melalui dan tersebar dalam materi? Ada, itu disebut difusivitas termal dari material dan hanya konduktivitas termal dibagi dengan satuan kapasitas panas (panas kepadatan waktu tertentu).
Mari kita lihat bagaimana bahan menumpuk:Bahan difusivitas termalTembaga 120 * 10-6 m2 / sAluminium 100 * 10-6 m2 / sCast Iron 10-6 22 * m2 / sBaja Karbon 14 * 10-6 m2 / sStainless Steel 4.3 * 10-6 m2 / s
Tanpa perhitungan tambahan berdasarkan persamaan konduksi panas, ada sangat sedikit yang bisa kita lakukan dengan tabel nilai, kecuali membandingkan bahan terhadap satu sama lain. Hal ini jelas, bagaimanapun, bahwa bahan yang berkinerja terbaik (dalam hal dishing energi) adalah tembaga dan aluminium. Hal ini membawa kita untuk pertimbangan terakhir kami: reaktivitas.
Reaktivitas
Tidak hanya kita harus menyibukkan diri dengan sifat termal bahan, tetapi kita perlu memastikan bahwa materi yang kami gunakan dalam peralatan masak kita tidak merugikan kita atau mempengaruhi rasa makanan kita (Anda memutuskan mana yang lebih buruk). Untuk alasan ini, di samping difusivitas termal yang tinggi, kami juga ingin bahan non-reaktif. Sayangnya, kedua tembaga dan aluminium bereaksi cepat terhadap makanan. (Tembaga, ketika tertelan dalam kuantitas atau secara konsisten, dapat menyebabkan hati, perut, dan masalah ginjal serta anemia Juga, aluminium telah lama dicurigai memberikan kontribusi untuk penyakit Alzheimer.. Oh, masak setiap menyebutkan, pada titik ini dalam diskusi, bahwa sesekali berbusa putih telur dikocok dalam mangkuk tembaga tidak cukup untuk menyakiti Anda -. tapi menahan diri dari memasak setiap hari pada tembaga terkena) Stainless baja, reaktif setidaknya dari semua bahan yang populer digunakan dalam peralatan masak, juga memiliki difusivitas termal terburuk.
Tampaknya saat ini, fisika bukan teman kita. Tapi, melalui keajaiban perusahaan peralatan masak ingin menemukan cara untuk mengisi kita banyak uang, solusi telah dirancang untuk memungkinkan kita untuk menikmati peralatan masak yang terbuat dari bahan dengan difusivitas termal tinggi dan reaktivitas rendah. Dengan menggabungkan permukaan non-reaktif dari stainless steel dengan sifat termal dari tembaga atau aluminium, Anda mendapatkan yang terbaik dari kedua dunia. Ada beberapa variasi pada tema ini: baja atau kaleng berlapis tembaga, stainless steel dengan disk aluminium atau tembaga, aluminium stainless steel cladded, dan tembaga stainless steel cladded. Tabel di bawah ini merangkum penilaian subyektif saya tentang efektivitas kombinasi berbagai bahan (mereka yang tercantum dalam urutan dari yang paling efektif untuk paling tidak):
Komposisi peringkat Komentar
1 Tembaga dengan lapisan timah respon tertinggi; lapisan timah dapat rewel dapat rentan terhadap mencair; eksterior tembaga membutuhkan perawatan lebih
2 Tembaga dengan lapisan stainless steel eksterior Tembaga membutuhkan perawatan lebih tetapi Pembaptisan alat dengan sifat yang sangat baik termal tembaga
3 Aluminium dengan lapisan stainless steel aluminium tebal memberikan respon termal yang sangat baik untuk interior baja tipis
4 Tembaga sepenuhnya terbungkus oleh lapisan Tembaga stainless steel mungkin lebih tipis dari tembaga dengan lapisan stainless steel; eksterior dan interior yang tahan lama dan mudah untuk mempertahankan Aluminium sepenuhnya dibalut oleh lapisan Aluminium stainless steel mungkin lebih tipis dari aluminium dengan lapisan stainless steel; eksterior dan interior yang tahan lama dan mudah untuk mempertahankanAluminium dengan lapisan stainless steel dan tembaga eksterior kinerja Sama seperti aluminium cladded, tetapi dengan kesulitan dalam mempertahankan tembaga
5 Stainless steel dengan tepi tembaga disk yang melengkung dari bagian bawah menyebabkan disk untuk tidak datang ke dalam kontak penuh dengan bagian bawah panci lengkap sehingga konduksi panas lebih rendah dibandingkan dengan tembaga cladded. Stainless steel aluminium dengan disk Sama seperti stainless steel dengan disk tembaga.
Sebelumnya, saya menyebutkan bahwa besi cor memiliki kapasitas panas yang besar dibandingkan dengan bahan lain (terutama karena massa yang digunakan ketika membuat perangkat masak). Karena atribut ini, besi cor mendapat tempat khusus di dapur. Ketika tugas memasak membutuhkan kemampuan untuk mempertahankan panas yang konsisten (dan jumlah yang banyak dari itu), tidak ada yang mengalahkan besi cor. Karena besi cor dapat bereaksi dengan makanan asam dan bahan-bahan yang dimasak untuk waktu yang lama, besi cor cookware berpengalaman - suatu proses dimana lapisan lemak yang perlahan-lahan dimasak ke dalam besi berpori sampai lemak berpolimerisasi membentuk lapisan pelindung (dan membuat alat yang relatif non-stick).
Bahan yang umum dan bagaimana mereka membandingkan. Sekarang kita telah melihat sifat penting dalam memilih bahan peralatan masak, mari kita lihat masing-masing bahan yang umum digunakan dalam peralatan masak.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar