Füüsika köögis (1)

Füüsika köögis
Essee
Füüsika kehtib alati ja igal pool, niisiis oleks rumal väita, et mõni füüsikaseadus näiteks köögis ei kehtiks. Kehtib küll, samamoodi nagu mujalgi! Näiteid sellest on mitmeid.
Kui köögis on vanemat sorti gaasipliit, siis võib juhtuda, et pliidil gaasileegi süütamiseks tuleb tikk süüdata (uuema gaasipliidi puhul süttib leek juba lihtsalt nupust keerates). Tiku tõmbamisel tekib tiku ja tikutoosi väävlipindade vahel nii suur hõõrdumine, et temperatuur tõuseb ja tikk süttib põlema. Selle tikuga saab siis gaasi süüdata. Gaasi põledes muutub gaasi siseenergia soojusenergiaks. Seda soojust kasutataksegi toidu valmistamisel. Toitu valmistatakse soojusenergia abil ka elektripliidi puhul. Siis kasutatakse soojuse saamiseks elektrivoolu soojuslikku toimet.
Köögil, nagu teistelgi ruumidel, toimub välisõhuga pidev soojusvahetus . Kui väljas juhtub temperatuur olema madalam kui toas ja köögis vett keedetakse, on õhku läinud ohtrasti veeauru. Akende lähedal on aga soojusvahetuse tõttu õhk jahedam kui mujal. Madalama temperatuuri korral mahutab õhk endasse ka vähem veeauru ja see, mis enam õhku ei mahu, kondenseerub veepiisakeste kujul aknale . Meie ütleme siis tavaliselt, et aknad on udused.
Köögis on hästi märgatav gaaside difusioon . Toidu tegemisel seguneb toidulõhn õhuga ja seda on tunda ka mujal kui toidu vahetus läheduses. Difusioon on tegelikult toiduvalmistamise juures väga tavaline nähtus. Kui erinevate toiduainete maitsete segunemisel saame toidule omase maitse, siis pole seegi midagi muud kui difusioon.
Kartulid on toorena kõvad. Kui nad aga ära keeta , muutuvad nad pehmeks . See on tingitud sellest, et vee temperatuuri tõustes suureneb molekulide kineetiline energia, seega ka kiirus. Kiiremini liikuvad vee molekulid põrkuvad suurema jõuga vastu kartuleid ja “taovad” nad sel viisil pehmeks.
Hakates moosipurki avama, võib märgata, et purgikaan on sissepoole lohku vajunud. Asi on selles, et rõhk purgis ei ole muutunud peale kuuma moosiga täidetud purgi kinni kaanetamist, küll on aga muutunud moosi temperatuur. Et rõhk on konstantne , aga temperatuur alanes, pidi ka ruumala vähenema.
Kui vett keeta kaanega anumas , kust aur välja ei pääse, siis pärast vee aurustumist hakkab aur temperatuuri mõjul paisuma . Paisudes teeb ta tööd, et oma ruumala suurendada ehk hakkab anumal kaant pealt ära kergitama.
Kui soovitakse toidu kiiremat valmimist, kasutatakse tihti kiirkeetjat. Kiirkeetja tööpõhimõte on järgmine: sellele käib kaan peale niivõrd kõvasti, et keemisel tekkiv aur seda kergitada ei saa. Et gaasi ruumala ei saa suureneda , hakkab suurenema selle rõhk. Rõhu suurenemisel suureneb ka keemistemperatuur . Kõrgemal temperatuuril toimub keemine kiiremini kui madalamal.
Kui kätte võtta metallist lusikas, siis tundub, et see on külm. Tegelikult on metall hoopis hea soojusjuht ja juhib käe soojuse ära. Metalli head soojusjuhtivust võib täheldada ka näiteks siis, kui jätta metallist varrega kulp kuuma supi sisse. Supi soojus liigub mööda kulpi ja kõrvetab kätt, kui seda võtma minna. Enamus kulpe ongi plastik - või puitvarrega sellepärast, et erinevalt metallist on plastik ja puit halvad soojusjuhid.
Supi pinnale kogunevad rasvatilgad on ringikujulised. Supi pinnale kogunevad need sellepärast, et rasv on ülejäänud supist väiksema tihedusega, kuid sellise kuju võtavad rasvatilgad selle tõttu, et siis on rasvatilga pinnakihil vähem molekule. Vedel rasv , nagu kõik teisedki vedelikud, püüab nimelt alati võtta kuju, mille puhul selle pinnakihil oleks võimalikult vähe molekule.
Kui midagi köögis teha, siis peagi võib märgata, et selle käigus on köögis olev kord (kui seal muidugi oli üldse kord) muutunud korratuseks. Selles pole midagi imelikku, sest looduses toimuvate protsesside suund on alati selline. Selleks, et korratus uuesti korraks muutuks, peame tegema tööd. Üheks heaks võimaluseks seda teha on nõude pesemine. Ka nõude pesemise juures võib täheldada mitmeid huvitavaid nähtuseid.
Kui on millegi, näiteks jahu sõelumiseks sõela kasutatud ja tahetakse seda puhtaks pesta, siis võib täheldada sõelale jäänud veepiisku. Sinna on need jäänud sellepärast, et vesi on vedelik. Vedelikes esineb pindpinevus ehk nad ei taha pinnakihi elastsuse tõttu asju endasse lasta ega neist hiljem lahti lasta; samamoodi on lugu ka sõelaga.
Nõusid, eriti rasvaseid, on palju lihtsam pesta sooja vee ja nõudepesuvahendiga kui külma veega. Miks? Aga sellepärast, et kõrgem temperatuur ja nõudepesuvahend suurendavad vee märgamisvõimet. Mida rohkem vesi märgab, seda lihtsam on nõusid puhtaks saada.
Vahest võib juhtuda, et kraan jääb peale kasutamist tilkuma. Vesi tilgub, mitte ei voola ühtlase joana seetõttu, et kuna ta on vedelik, esineb temas ka pindpinevusjõud. Sellepärast ei lase ta kraanist lahti enne, kui ta mass on küllalt suur, et Maa külgetõmbejõud ületaks temas esineva pindpinevusjõu.
Need olidki mõned näited köögis esinevatest füüsikanähtustest. Kuigi neid on veel väga palju, ei jõua siinkohal kõigist rääkida.