Термокапиллярная конвекция, бессердечная ты тварь.


Все мы когда-нибудь замечали, что масло, вылитое на сковородку, чтобы пища не пригорала, через какое-то время скапливается на краях, а в центре при этом остаются сухие пятна, из-за которых еда подгорает даже на антипригарном покрытии.

Александр Федорченко из Института теплофизики имени Кутателадзе СО РАН и Ян Груби из Института термомеханики Чешской академии наук изучили эту проблему и опубликовали статью «Об образовании сухих пятен в нагретых пленках жидкости».

В своих экспериментах ученые протестировали две сковороды с антипригарным покрытием: одну покрытую керамическими частицами, а другую — тефлоном. Ученые вылили масло на дно сковороды, а затем замерили, с какой скоростью сухие пятна образовывались в центре при нагревании сковороды.


Ученые заметили, что по мере того, как сковороды нагреваются снизу, на масляной пленке появляется температурный градиент. Это, в свою очередь, создавало градиент поверхностного натяжения, который направлял масло от центра к периферии; жидкости с высоким поверхностным натяжением сильнее притягивают окружающие жидкости по сравнению с жидкостями с низким поверхностным натяжением.

Это отличный пример работы термокапиллярной конвекции — явления, при котором градиент поверхностного натяжения заставляет жидкость (в данном случае масло) мигрировать наружу. Как только это происходит, пища более склонна прилипать к центру сковороды, что является результатом «образования сухого пятна в тонкой пленке подсолнечного масла», согласно исследованию.

Федорченко и Груби фактически создали формулу для расчета «скорости обезвоживания», которая фиксирует скорость удаления капель масла.

«Чтобы избежать образования нежелательных сухих пятен, следует принять следующий комплекс мер: увеличение толщины масляной пленки, умеренный нагрев, полное смачивание поверхности сковороды маслом, использование сковороды с толстым дном, перемешивание еды регулярно во время приготовления», — пишут авторы.

Источник