?

Log in

No account? Create an account
сумбур и брызги [entries|archive|friends|userinfo]
Анета

[ website | My Website ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

кухонная физика [Jan. 20th, 2008|05:27 pm]
Previous Entry Share Flag Next Entry

[Tags|]
[Current Mood | curious]

Когда-то в аспирантуре, на первой лекции по философии науки, я поспорила с преподавателем. Преподаватель - С.В. Илларионов, светлая ему память - утверждал, что знание о том, как пожарить картошку, никогда не может быть научным знанием. Я возражала, что, дескать, построить модель, провести серию экспериментов, описать результаты, разработать теорию вполне можно и про картошку...
Теперь-то я, конечно, понимаю, что он имел в виду, и вижу, что он был прав.

Но вот недавно, проходя мимо ларька с овощами и фруктами, я поддалась спонтанному порыву купить и приготовить шампиньоны.
Надо заметить, что с кулинарией у нас в семье отношения странные. Мою бабушку, скорее всего, готовить дома не учили - она была младшим ребёнком в большой семье, и в ранней юности уехала из дому учиться. В свою очередь мою маму она учила готовить так: "Вот тебе книжка. Читай сама". Меня же мама учит примерно так: "Вот, посмотри, рецепт нашла, вкусно получается. Да и вообще сайт неплохой..."
И вот нашла я рецепт, который показался мне разумным (с учётом соответствия между тем, что было в рецепте и тем, что нашлось у нас на кухне), и взялась за дело...
В одном из пунктов шампиньоны надо было порезать. Я решила не пачкать дополнительную посудину, и резать их прямо на сковородку. Сковородка к тому времени была уже горячей, стояла на плите, и пока я резала, нарезанные шампиньоны жарились... и в какой-то момент до меня дошло, что чтобы они имели шансы прожариться равномерно, то чем дальше, тем мельче надо резать.

А тем, кто дочитал до этого места, предлагается подумать, а как именно должен зависеть размер кусочка от времени (или от количества обработанных грибов), чтобы они прожарились равномерно? И при какой скорости резки (количестве грибов, начальном размере) процесс имеет шансы сойтись?
Предположения, которые мне кажутся разумными: время на отрезание одного кусочка не зависит от его размера. Чтобы кусочек прожарился, он должен получить количество тепла, пропорциональное его объёму (кубу линейного размера), скорость подачи тепла пропорциональна площади поверхности (квадрату линейного размера).
Правда, есть тривиальное решение: если грибы одинакового размера, их можно не резать вовсе. Но давайте его отсечём, например, так: грибы не могут находиться на сковородке больше какого-то фиксированного времени (разумно, по-моему - они ж ведь иначе пригорят.. да?) Так мы получаем максимальный размер куска, и давайте скажем, что он меньше начального размера гриба.

Я ответа пока не знаю  ;)
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: aniramsla
2008-01-20 02:58 pm (UTC)
есть технология приготовления пищи. вполне себе наука :-) там все давно отработано и вымеряно. и если следовать технологии, да еще разумом понимать, почему надо делать так, а не иначе, то получается красиво, прожарено и чаще всего одинаково вкусно каждый раз.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: wolfriend
2008-01-20 03:18 pm (UTC)
Если задачу предельно упростить (считать грибы одинаковыми и цилиндрическими в широком смысле слова, температуру сковородки с маслом - уже достигшей теплового равновесия с окружающей средой, грибы - лежащими на поперечном сечении цилиндра, температуру - одинаковой на всей "плоскости" сковородки, массу грибов - пренебрежимо малой по сравнению со сковородкой и еще множество других упрощений) - задача вполне решабельна, и зависимость толщины кусочков от времени - линейная убывающая функция. Её параметры зависят от времени прожарки первого кусочка и общего размера гриба.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: aneta
2008-01-20 03:25 pm (UTC)
Да, линейная, я уже поняла.
От общего размера гриба.. нет, если мы считаем грибы большими (гораздо больше одного кусочка), тогда краевыми эффектами пренебрегаем, и один кусочек нас задерживает на "один взмах ножом".

От количества обработанных грибов зависимость веселее получается ;)
(Reply) (Parent) (Thread)
From: 9000
2008-01-20 09:44 pm (UTC)

Жжош Жаришь :)

Непонятно, как слой предыдущих грибов влияет на теплопередачу. Но можно предположить, что никак ("сковородка большая").

По идее, скорость прожаривания гриба растёт линейно с уменьшением его размера; логично предположить, что и скорость резки (частота отрезания кусочков) должна расти линейно. Есть ещё граничные условия: первые кусочки должны быть таковы, чтобы они успели прожариться до конца как раз к тому же моменту, что и последние (мельчайшие) кусочки.

Дальше мне думать лень %)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: aneta
2008-01-21 08:50 pm (UTC)
Грибы на сковородке перемешиваются :)
А скорость резки, мне кажется, постоянна. В смысле, время отрезания одного кусочка не зависит от его размера. Правда, это смотря как резать...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ol_lar
2008-01-21 06:15 am (UTC)
Ах, как все сложно :)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: aneta
2008-01-21 08:43 pm (UTC)
Не бойтесь, это не имеет никакого отношения к приготовлению шампиньонов ;)
(Reply) (Parent) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: aneta
2008-01-21 08:03 pm (UTC)
В вакууме и не такое едят...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aneta
2008-01-21 08:47 pm (UTC)
А гореть - начнут, да. Я об этом даже писала в предпоследнем абзаце. Ограничиваем сверху время нахождения на сковородке, ergo размер кусочка.
(Reply) (Parent) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: aneta
2008-01-22 09:33 am (UTC)
Ну, последние не обязаны быть бесконечно малыми. У нас же количество грибов ограничено - то есть, вполне может быть, когда мы порезали уже все, самые первые ещё не готовы.
С температурой да, сложновато. Ну, можно сказать, что они нагреваются до равновесной температуры быстро..
(Reply) (Parent) (Thread)
(Deleted comment)
[User Picture]From: aneta_off
2008-01-22 09:38 am (UTC)
Подсунула б, если б поняла, какой это семестр. Термодинамика вроде, но тут же её совсем кот наплакал, да и она сомнительная какая-то...
Это для приматов скорее ;)
Да и получается просто: от времени линейно. В постановке "на сколько кусочков резать каждый гриб" (если за временем следить лень, а посчитать грибы можно) интереснее получается. Или как достичь минимального времени приготовления...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: uzoroch
2008-01-24 02:15 am (UTC)
Тут интуитивное прозрение нужно))))))))
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: nicksakva
2008-01-25 08:14 pm (UTC)
Будем исходить из того, что все кусочки должны быть выдержаны одинаковое время при заданной температуре (близкой к температуре сковороды Tc).

Уравнение прогрева
c*m*dT/dt = S*k/d*(Tc-T)
(с - теплоемкость, m - масса, k - теплопроводность, d - толщина кусочка, S - его площадь)

m = p*S*d (p - плотность)

Отсюда легко оценить время прогрева:
t ~ c*p*d*d/k

Требуется, чтобы все кусочки прогрелись одновременно.
Если время нарезания одинаково, то время прогрева i-го куска
ti = t1 - t1/n*(i-1)

Отсюда сразу получаем:
di = sqrt(c*p*d1*d1/k*(1-(i-1)/n))

Вот, если нигде не напутал, то вроде все просто.
Хотя надо бы проверить экспериментально ... ;)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: ryabushka
2008-01-29 02:36 pm (UTC)
Анета, я тебя люблю:):):) (давно уже так не смеялась:):):)).
(Reply) (Thread)