Урок "Физика на кухне и за обеденным столом" (10 класс)

Урок  по  реализации  межпредметных  связей  по  специальности  «Технолог-менеджер  по  производству  продукции  предприятий  питания».

Тема :  Физика  на  кухне  и  за  обеденным  столом».

Цели:     1. Повторить  и  обобщить  вопросы  практического  применения  физики  в  профессии  технолога-менеджера  по  производству  продукции  предприятий  питания;

2.  Развитие  логического  мышления,  речи,  наблюдательности,  навыков  самостоятельной  работы,  работы  с  дополнительной  и  справочной  литературой,  а  также  при  выполнении  домашней  практической  работы;  развитие  творческих  способностей  учащихся,  интереса  к  предмету;

3.  Формирование  научного  мировоззрения  (показать  практическую  значимость  предмета),  воспитание  ЗОЖ,  лидерских  качеств  учащихся.

Наглядность:    чугунная  сковорода,  эмалированная  кастрюля,  алюминиевая  кастрюля,  кастрюля  с  тефлоновым  покрытием,  кастрюля  из  нержавеющей  стали,  стеклянная  сковорода,  деревянные  лопатки,  кастрюля-скороварка,  «турка»,  кофе ( в зернах и  молотый),  кофейная  чашка,  пиала,  стакан,  чашка  чайная  с  блюдцем,  армуди,  подстаканник,  яйца ( вареное,  сырое,  несвежее,  с  выбежавшим  белком),  2  стакана,  доска  гладкая,  пол-литровый  стакан  под  кофе,  сало  на  блюдце,  водка,  стопка,  вино,  бокал,  видеосюжеты  «Автоклав»,  «Мотивация».

                                                                             Ход  урока.

1 этап.  Организация  учащихся  к  занятию.

Учащимся  объявляется,  что  понадобится  для  работы  на  уроке:

А) двойной  листочек;

Б) раздаточный  материал.

2 этап.  Подготовка  к  восприятию.

А)запись  темы  урока;

Б)определение  самими  учащимися  цели  урока;

В)обозначить  актуальность  темы.

На  доске  представлен  план  урока:

1. Повторение  теоретического  материала.

2.  Решение  логических  задач.

3. Физика  на  кухне  и  за  обеденным  столом:

     А)  Дела  посудные;

     Б)  Скороварка,  автоклав;

     В)  Физика  приготовления  кофе.  Чаепитие.

     Г)  О  яйце…

     Д) «Винные  слезы»;

     Е)  Хлебное  вино –водка;

4.  Домашнее  задание.

5.  Итоги  урока.

3 этап.  Повторение  и  обобщение .

А) На  парте  у каждого  лист  «Материал  для  повторения».  Учащиеся  5 минут  повторяют  теоретический  материал,  на  применение  которого  далее  будем  решать  логические  задачи.

Б) Решение  логических  задач  с  практическим  содержанием  ( работаем  фронтально).

В)  Физика  на  кухне  и  за  обеденным  столом.

На  парте  лист  «Вопросы  для  самостоятельной  работы».  По  ходу  индивидуальных  выступлений  учащихся  все   остальные  работают  письменно  по  данным  вопросам  на  двойных  листочках.

Учитель:  Предметом  нашего  сегодняшнего  разговора  будут  вопросы  непосредственно  связанные  с  питанием,  пищей,  технологией  приготовления  пищи.

Какое  для  нас  значение  имеет  пища?  Только  ли  с  пользой  может  влиять  пища  на  наш  организм? (Беседа).

ЗОЖ- это  прежде  всего,  правильное  и  полноценное  питание.  Но  здоровое  питание – это  не  только  то,  что  мы  едим.  Очень  важно  еще  и  то,  в  чем  мы  все  это  готовим.

Итак,   рассматриваем  первый  вопрос  «Дела  посудные».   (Двое  учащихся  делают  сообщение  с  демонстрацией  посуды).

Учитель:  А  теперь  от  дел  посудных  перейдем  к  приготовлению  пищи.  Иногда  необходимо  приготовить  пищу  очень  быстро.  В  этом  случае  используется  физическая  зависимость  температуры  кипения  жидкости  от  внешнего  давления.  Вы  уже  знаете,  чем  выше  давление,  тем  температура  кипения  выше.  Этого  можно  добиться,  используя  кастрюлю-скороварку  и  автоклав.  Об  этом  и  поговорим. 

(Учащийся  делает  сообщение  о  кастрюле-скороварке  и  ее  демонстрирует )

Учитель:  А о  технологии  приготовления  пищи  в  автоклаве – в  следующем  видеосюжете.

(Смотрим  видеосюжет  «Автоклав»).

Учитель:  Путешественник,  странствующий  из  одной  страны  в  другую,  может  заметить,  что  в  наш  век  стандартизации  и  засилья  транснациональных  монополий,  когда  одни  и  те  же  прохладительные  напитки  продаются  в  Нью-Йорке  и  Катманду,  кофейный  рынок  остается  на  удивление  пестрым  и  разнообразным.  Напиток  из  одних  и  тех  же  зерен  кофе  готовят  и  пьют  по-разному  в  Турции  и  Египте,  в  Италии  и  Франции,  в  Финляндии  и  США.  Заказав  кофе  в  баре,  где-нибудь  в  Неаполе,  вы  получите  изящную  чашечку  размером  чуть  больше  наперстка, на  дне  которой  медленно  колышется  густая  капля  почти  черного  цвета,  покрытая  аппетитной  пенкой.  Однако,  сделав  тот  же  заказ  в  Чикаго,  вы  получите  пластмассовый  сосуд  объемом  в  пол-литра,  заполненный  горячей  водой  коричневатого  цвета.  Мы  не  беремся  судить,  какой  из  напитков  вкуснее  и  полезнее,  а  обсудим  один  из  методов  приготовления  кофе  и  связанные  с  ним  физические  процессы.

Есть  множество  методов  приготовления  кофе:  кипяченый  кофе,  с  помощью  кофеварки  с  бумажным  фильтром,  итальянской «Мокки»,  старинной  неаполитанской  кофеварки   «Napoletana»,  современной  «Эспрессо»,  а  также  растворимый  кофе.  Мы  рассмотрим  метод  приготовления  « Кофе  по-турецки».

(Учащийся  рассказывает  о  данном  методе).

Учитель:  А  сейчас  мы  поговорим  о  чае,  но  не  о  способах   его  приготовления,  а  о  способах  его  употребления.

(Сообщение  учащегося  о  чайной  посуде).

Учитель:  Следующий  вопрос – физика  яйца.  Следует  сказать  о  пользе  яиц  для  нашего  организма.  Яйцо-  источник  животного  белка,  необходимого  для  построения,  роста,  деления  клетки.  В  нем  содержится  большое  количество  витаминов,  микроэлементов,  а  также  холестерина,  которые  нужны  нашему  организму.  Но  избыток  холестерина  ведет  к  отложению  его  на  сосудах,  что  приводит  к  нарушению  обмена  веществ,  образованию  желчных  камней. 

(Учащиеся  рассказывают  о  физических  явлениях,  наблюдаемых  при  приготовлении  яиц  с  показом  опытов).

Учитель:     О  возлюбленный  отрок,

                     Вознеси  драгоценный  кубок,

                     Ведь  сын  Зевса  и  Семеллы

                     Дал  людям  вино,

                     Чтобы  они  забыли  о  своих  горестях.

                                                   Алкей,  древнегреческий  поэт.

Вино  является  одним  из  признаков  цивилизации  в  мире.                                                                                              

                                     Э. Хемингуэй, американский  писатель.

Что  нового  можно  рассказать  о  вине,  после  того,  что  уже  было  сказано  за  тысячи  лет  поэтами,  писателями,  журналистами  и  энологами?  Я  привела  строки,  написанные  с  интервалом  в  две  с  половиной  тысячи  лет:  первые  принадлежат  одному  из  древнейших  поэтов  нашей  цивилизации,  вторые-  одному  из  популярнейших  писателей  современной  западной  литературы.  Оба  восхваляют  вино,  это,  своего  рода  манифесты  любви  к  земле,  к  одному  из  ее  наиболее  значимых  плодов,  который  труд  и  талант  человека  превращает  в  волшебный  напиток,  испокон  веку  играющий  особую  роль  в  его  жизни.

Происхождение  вина  теряется  в  доисторических  пещерах,  где  археологи  сегодня  находят  следы  его  производства  и  потребления.  Уже  за  тысячелетия  до  рождества  Христова  человеку  были  известны  плоды  виноградной  лозы,  чьей  родиной,  вероятно,  является  Индия.  Согласно  одной  из  легенд ,   достоверность   которой  трудно  проверить,  открытие  вина  произошло  при  дворе  одного  из  правителей  Персии.  Придворная  дама,  впав  в  депрессию,  решила  отравиться  и  не  нашла  лучшего  способа,  чем  выпить  на  дне  вазы  с  виноградом  странную  жидкость.  Результат оказался  неожиданным:  ее  депрессию  как  рукой  сняло,  а  мрачные  мысли  сменились  буйным  весельем.  Этот  опыт  указал  на  веселительное  свойство  этого  напитка  и  опробовавший  его  на  себе  правитель  ввел  вино  в  регулярное  употребление.  С  этого  момента  началось  восхождение  вина  вплоть  до  роли  священного  напитка.  Как  хорошо  известно,  вино  является  обязательным  атрибутом  таинства  Причастия  в  христианстве,  церемониальное  благословение  в  еврейском  обряде  Kiddush  совершается  на  вине  и  на  хлебе.

Исторически  представляется  достаточно  достоверным,  что  первые  методы  ферментации  (брожения  виноградного  сусла  в  вино)  были  разработаны  в  Месопотамии  и  в  Египте.  Переселение  около  2500 г. до н. э.  арийцев  из  Индии  на  запад  привело  к  распространению  этой  практики  по  древнему  миру.  Так,  с  уверенностью  можно  говорить  о  производстве  уже  около  2000  г.  до  н. э.  вина  на  Сицилии  (возможно,  благодаря  ее  колонизации  греками  и  египтянами),  несколько  позже  его  стали  производить  сабиняне  (жившие  на  территории  современного  Лацио)  и  этруски  (3 тыс. лет  назад  заселявшие  современную  Тоскану).  Известно,  что  древние  признавали  благотворные  свойства  вина  как  лекарства,  а  также  использовали  его  как  антисептик -  для  дезинфекции  ран.  В  некоторых  египетских  папирусах  найдены  основанные  на  вине  медицинские  рецепты.  Гиппократ  предписывал  вино  как  противовоспалительное  средство.  Гораций  и  Виргилий  возносят  хвалу  вину  во  многих  своих  произведениях.  В  42 г. до  н.  э.  Колумелла  публикует  прекрасное  руководство  по  виноделию.

Перейдем  теперь  к  рассмотрению  нескольких,  с  нашей  точки  зрения  интересных  физических  явлений,  связанных  с  алкогольными  напитками  и  их  потреблением.

 (Сообщение  «Винные  слезы»  делают  2  учащихся  и  показывают  данное  явление).

Учитель:  Чем  ближе  к  Северу,  тем  хуже  растет  виноград.  И  место  вина  занимают  напитки  изготовленные  путем  дисцилляции  яблок  (Кальвадос,  Северная  Франция),  слив  и  абрикос  (Болгария,  Чехия),  можевельника  ( джин),  и,  наконец,  того  или  иного  сорта  зерна (виски,  Английское  Королевство);  водка  (Россия).  В  старое  время  водка  в  России  так  и  называлась – хлебное  вино  №21  (Смирновъ),  - да  и  потребляется  даже  сегодня  за  столом  в  той  же  манере,  в  которой  французы  и  итальянцы  пьют  за  обедом  вино  виноградное.

Однако  задумывались  ли  вы,  почему  все  перечисленные  напитки,  будучи  с  химической  точки  зрения  растворами  полученного  дисцилляцией  спирта  в  воде,  имеют  процентное   содержание  алкоголя  (этилового  спирта,  химическая  формула  которого  C₂H₅OH)  около  40%?

В  качестве  первой  причины  приведем  легенду,  имеющую  физическую  основу.  Говорят,  что  когда  Иван  Грозный  ввел  монополию  на  производство  водки  и,  тем  самым,  возложил  ответственность  за  ее  качество  на  государство,  корчмари  стали  эту  водку  безбожно  разбавлять.  Тем  самым  они  увеличивали  свои  доходы,  одновременно  вызывая  справедливое  недовольство  посетителей  низким  качеством  любимого  напитка.  Чтобы  пресечь  возможность  этого  злоупотребления  Иван  Грозный  издал  указ,  позволяющий  посетителям  питейного  заведения  бить  кабатчика  до  смерти,  если  подаваемая  им  водка  не  горит.  Оказалось,  что  40 %-ное  содержание  спирта  в  растворе   с  водой  есть  тот  нижний   предел,  при  котором  его  пары  над  поверхностью  жидкости  еще  могут  гореть  при  комнатной  температуре.  Естественно,  на  этой  нижней  границе  содержания  спирта  в  водке  и  остановились  кабатчики,  найдя  таким  образом  компромисс  между  погоней  за  наживой  и  здоровьем.

( О  других  причинах    рассказывает   учащийся.  В  конце  рассказа  демонстрируется  горение  водки  и  плавание  в  ней  кусочка  сала  на  предмет  процентного  содержания  спирта  в  водке).

Учитель:  Прежде,  чем  рассматривать  данный  вопрос,  мы  должны  были  обратиться  со  словами  к  вам :  помните,  что  употребление  спиртных  напитков  безусловно  вредно  в  возрасте  до  18  лет,  да  и  в  более  зрелом  возрасте  лозунгом  потребления  вина  должна  быть  умеренность.   Норма – 2  стакана  красного  вина  в  день.  Но  если  вы их  замените  двумя  стаканами  водки,  то  цирроз  печени  -  неизбежен,  а  также  физическая  и  психическая  зависимость  от  алкоголя,  деградация,  патология  внутренних  органов,  обмена  веществ,  центральной  и  периферической  нервной  системы,  алкогольные  психозы.

4  этап.  Домашнее  задание.

Учащиеся  инструктируются  о  выполнении  практической  работы  «Расчет  калорийности  рациона  питания». Оговаривается  оформление  работы,  сроки  выполнения.

5  этап. Рефлексия.

Демонстрируется  видеосюжет,  снятый  к  внеклассному  мероприятию  «Физика  в  моей  будущей  профессии».  Интервью  дает  один  из  учащихся  данной  группы.  Он  затрудняется  ответить  на  вопрос,  нужна  ли  физика  в  профессии  технолога-менеджера.  После  просмотра  сюжета  этому  же  учащемуся  я  задаю  этот  же  самый  вопрос.  (Ответ  слушаем  и  обсуждаем).

На  доске  изображены  три  острова  :  о.Забвения,  о.Надежды,  о.Успеха.

Учащиеся  прикрепляют  свои  флажки  на:

А) о.Успеха,  если  считают,  что  владеют  знаниями  по  физике  и  смогут  их  использовать  в  своей  профессиональной  деятельности;

Б)о.Надежды,  если  считают,  что  все-таки  необходимо  использовать  знания  по  физике  в  своей  профессиональной  деятельности  и  в  каких-то  случаях  смогут  их  применить;

В)о.Забвения,  если  считают,  что  знания  по  физике  не  нужны  в  их  профессиональной  деятельности  и  нет  необходимости  их  применять.

6  этап.  Итоги  урока  (оценки,  пожелания,  благодарность).

Материал  для  повторения

1.      Диффузия -  явление,  при  котором  происходит  взаимное  проникновение  молекул  одного  вещества  между  молекулами  другого.  Процесс  диффузии  ускоряется  с  повышением  температуры.  Это  происходит  потому,  что  с  повышением  температуры  увеличивается  скорость  движения  молекул.

2.      Теплопроводность – перенос  энергии  от  более нагретых  участков  тела  к  менее  нагретым  в  результате  теплового  движения  и  взаимодействия  частиц.  Различные  вещества  имеют  разную  теплопроводность.  Большую  теплопроводность  имеют  металлы.  У  жидкостей  теплопроводность  невелика.  У  газов – еще  меньше,  так  как  молекулы  их  находятся  относительно  далеко  друг  от  друга.  Соударения  молекул  происходят  поэтому  реже,  и  энергия  от  одних  молекул  к  другим  передается  медленнее.

3.      Конвекция – явление,  при  котором  энергия  переносится  самими  струями  газа  или  жидкости.

4.      Излучение – передача  энергии  от  одного  тела  к  другому  без  соприкосновения через  воздух  или  вакуум.

5.      Испарение – процесс,  при  котором  кинетическая  энергия  отдельных  молекул  может  стать  настолько  большой,  что  они  окажутся  способными  вылететь  из  жидкости,  преодолев  силы  притяжения  остальных  молекул.

Условия  интенсивного  испарения:  а) удаление  паров  с  поверхности  жидкости;  б) при  большей  температуре  испарение  происходит  быстрее;  в) при  увеличении  площади  поверхности  жидкости  испарение  происходит  быстрее.

6.       Кипение – процесс  испарения  жидкости,  происходящий  по  всему  объему  при  постоянной  температуре  (температуре  кипения).  Уменьшая  внешнее  давление,  мы  тем  самым  понижаем  температуру  кипения.

7.      Внутренняя  энергия – энергия  движения  и  взаимодействия  частиц,  из  которых  состоит  тело.    Способы  изменения  внутренней  энергии:  а) совершение  над  телом  работы;  б) теплопередача.

8.      Электролиз – процесс  выделения  на  электроде  вещества,  связанный  с  окислительно-восстановительными  реакциями.  Электролиз  широко  применяется  для  различных  целей.  Одна  из  них – покрытие  поверхности  одного  металла  тонким  слоем  другого  (никелирование,  хромирование,  омеднение, оцинковка,  позолота  и  т.д.).  Это  прочное  покрытие  защищает  поверхность  от  коррозии.

Логические  задачи

1.       На  каком  физическом  явлении   основана  засолка  помидоров,  огурцов,  капусты  и  других  овощей?

2.       Вам  необходимо  быстро  получить  малосольные  огурцы.  В  какой  воде-  холодной  или  горячей-  вы  будете  осуществлять  засолку?

3.       В  какой  посуде  пища  подгорает  быстрее:   медной  или  в  чугунной?  Почему?

4.       Алюминиевая  кружка  с  горячим  чаем  обжигает  губы,  а  фарфоровая  нет.  Объясните  почему.

5.       Почему  кофе,  чай,  суп  быстрее  охлаждаются,  когда  их  мешают  ложкой?

6.       Почему,  как  правило,  холодильники  изнутри  и  снаружи  красят  в  белый  цвет?

7.       С  какой  целью  разрезают  на  части  картофель,  яблоки  и  другие  овощи  и  фрукты,  предназначенные  для  сушки?

8.       Двое  пришли  в  столовую  и  на  третье  взяли  чай.  Первый  сразу  налил  в  чай  сливки,  а  второй-  после  того,  как  все  съел.  У  кого  чай  более  горячий?  Почему?

9.       Если  в  кипящее  растительное  масло  капать  воду,  то  масло  разбрызгивается.  Почему?

10.    Почему  ожоги  кипящим  маслом  всегда  сильнее,  чем  ожоги  кипящей  водой?

11.    Горцы,  пасущие  скот    в  высоких  горах,  при  варке  мяса  накрывают  котлы,  в  которых  кипит  вода,  крышкой  и  кладут  на  нее  камни.  Для  чего?

12.    Зачем  в  железнодорожных  вагонах-ледниках,  служащих  для  перевозки  фруктов,  мяса,  рыбы  и  других  скоропортящихся  продуктов,  промежутки  между  двойными  стенками  заполняют  войлоком  или  несколькими  слоями  каких-либо  пористых  веществ,  а  снаружи  вагоны  окрашивают  в  белый  или  светло-желтый  цвет?

13.    Мука  из-под  жерновов  выходит  горячей,  хлеб  из  печи  вынимают  тоже  горячим.  Сравните  причины  повышения  температуры  этих  тел.

14.    Какими  металлами  покрыты  ведра,  чайники,  консервные  банки?  Какова  цель  покрытий?

15.    Куда  следует  поместить  бутылку  лимонада  (шампанского),  чтобы  ее  быстрее  охладить:  в  снег  или  в  измельченный  лед,  если  их  температура  одинакова?

Вопросы  для  самостоятельной  работы

1.        Назовите  достоинства  и  недостатки  чугунной  посуды;  эмалированной;  алюминиевой;  с  тефлоновым  покрытием;  из  нержавеющей  стали;  стеклянной.

2.       Можно  ли  высоко  в  горах  сварить  мясо?  Каким  образом  это  можно  сделать?

3.       В  чем  достоинства  автоклава?  кастрюли-скороварки?

4.       Хороши  ли  с  физической  точки  зрения  серебро  и  алюминий  в  качестве  материалов  для  изготовления  подстаканников?  Каким  требованиям  должен  в  первую  очередь  удовлетворять  материал,  из  которого  изготовляется  подстаканник?

5.       Как  различить  вареное  и  сырое  яйца,  не  разбивая  их?

6.       По  какой  формуле  можно  рассчитать  время  варки  яйца?

7.       Почему  в  соленой  воде  из  треснувшего  при  варке  яйца  белок  не  выливается?

8.       Как  проверить  свежее  яйцо  или  нет,  не  разбивая  его?

9.       Какое  положительное  и  отрицательное  действие  оказывает  алкоголь  на  организм  человека?

Дела  посудные

В  продаже  сегодня  огромный  ассортимент  кухонной  утвари.  Есть  и  относительно  дешевая,  и  очень  дорогая.  Как  разобраться  во  всем  этом  богатстве?  Что  выбрать  для  своей  кухни?  Сколько  лет  будет  служить  та  или  иная  кастрюлька-сковородка?  Давайте  посмотрим,  что  из  представленного  на  полках  магазинов  хорошо  бы  приобрести,  от  чего  можно  отказаться,  а  что  не  стоит  брать  ни  за  какие  деньги.

Чугунные  сковородки  прописаны  в  наших  кухнях  с  незапамятных  времен.  И  даже  сейчас,  когда  в  магазинах  полно  современной  посуды,  они  не  сдают  своих  позиций.  Многие  любят  чугун  за  то,  что  такая  посуда  прекрасно  держит  тепло  и  несильно  пригорает.  Правда,  чугун  подвержен  ржавчине,  но  и  это  небольшая  беда.  Если  правильно  подготовить  посуду  к  использованию  и  хорошо  ухаживать ,  эти  проблемы  вас  не  коснутся.  Вся  хитрость  в  том,  что  новую  чугунную  сковороду  нужно  смазать  растительным  маслом  и  прокалить  в  духовке  или  на  газу.  Желательно  повторить  эту  процедуру  несколько  раз,  прежде  чем  начинать  жарить  на  ней  еду.  Впоследствии  сковорода  обрастет  слоем  копоти,  который  и  будет  защищать  ее  от  ржавчины.  Если  не  чистить  такую  посуду  абразивными  средствами  или  металлическими  щетками,  то  служить  она  будет  много  и  много  лет.

Уход  за  чугунной  посудой  прост – использованную  сковородку  заливают  кипящей  водой  и  несильно  трут  губкой  или  мягкой  мочалкой,  затем  насухо  вытирают  и  смазывают  растительным  маслом,  а  перед  следующим  применением  хорошенько  накаляют.

Хорошая  эмалированная  посуда  удобна  и  поэтому  очень  распространена.  В  ней  можно  готовить  и  хранить  любые  блюда,  не  опасаясь,  что  продукты  изменят  свой  цвет  и  вкус.  В  то  же  время  и  сама  эмаль  не  портится  под  воздействием  солей  или  кислот,  содержащихся  в  пище.  Еще  один  плюс – такие  кастрюли  и  сковородки  легко  моются, и  к  ним  почти  не  пригорает  пища.  Но  это  все  о  достоинствах,  а   ведь  у  подобной  кухонной  утвари  есть  и  недостатки.

И  главный  среди  них – хрупкость.  Иногда,  чтобы  испортить  хорошую  эмалированную  кастрюлю,  достаточно  один  раз  ее  уронить.  Если  эмаль  откололась  или  появилась  трещина,  посуду  можно  смело  выкидывать,  ведь  использовать  посуду  с  дефектами  эмалевого  покрытия  нельзя,  так  как  в  пищу  могут  попасть  соединения  тяжелых  металлов.  Да  и  просто  обнаружить  в  супе  кусочки  эмали  неприятно.

Есть  еще  один  интересный  момент – белая  эмалированная  посуда  из-за  своего  блеска  плохо  поглощает  тепло.  Поэтому,  при  покупке  такой  утвари  лучше  остановить  свой  выбор  на  экземплярах  с  темной  эмалью  или  со  специально  зачерненным  дном,   тогда  вода  будет  нагреваться  значительно  быстрее.

Дешевая  алюминиевая  посуда  была  очень  распространена  во  времена  детства  наших  пап  и  мам,  а  еще  пару  сотен  лет  до  того  считалась  и  вовсе  самым  дорогим  металлом.  Алюминий – хороший  проводник  тепла,  а,  значит,  пища  в  нем  готовится  быстрее.  Правда,  у  такой  посуды  есть  существенные  недостатки – этот  металл  не  только  легкий,  но  и  мягкий.  Поэтому  утварь  легко  деформируется  и  царапается.  Но  самое  главное,  алюминий  при  нагревании  выделяет  вредные  вещества,  которые,  естественно,  остаются  в  готовом  блюде.  В  продуктах,  отвариваемых  в  алюминиевой  посуде,  практически  полностью  разрушается  витамин  С  и  некоторые  микроэлементы.  И  щи  в  такой  кастрюле  не  приготовишь,  так  как  алюминий  не  переносит  контакта  с  кислотами.

Кроме  того,  посуда  времен  наших  бабушек  и  мам  очень  требовательна  в  уходе.  Еда  в  ней  постоянно  пригорает,  и  отчистить  ее  настоящая  проблема  даже  для  Кюссике  и  Аннике  из  рекламы  моющего  средства,  поскольку  тереть  металлической  мочалкой  нельзя.

Так  что  подходит  эта  посуда  разве  что  для  того,  чтоб  молоко  подогреть.  А  все  потому,  что  оно  в  ней  не  пригорает.  Но  стоит  ему  вскипеть  и  посуда  понадобится  уже  другая,  если  вы  хотите  избежать  образования  вредных  соединений.  Так  что,  как  говорится,  «овчинка  выделки  не  стоит».

Посуда  с  тефлоновым  покрытием  легка,  удобна,  но  капризна.  В  новенькой  сковородке  или  кастрюльке  ничего  не  пригорит  даже  без  использования  масла.  И  это  огромный  плюс  для  тех,  кто  не  хочет  перебарщивать  с  жиром.

Но  стоит  только  помешать  приготовляемую  пищу  металлической  ложкой,  и  волшебное  тефлоновое  покрытие  будет  безвозвратно  испорчено.  Конечно,  есть  среди  тефлоновой  посуды  и  довольно  прочные  экземпляры,  но  и  их  можно  повредить.  А  значит,  ухаживать  за  такой  утварью  нужно  бережно.

Самое  главное – ни  в  коем  случае  не  пользоваться  для  мытья  посуды  с  тефлоновым  покрытием  металлическими  мочалками  или  абразивными  средствами.  Во  время  приготовления  пищи  нужно  использовать  деревянные  лопаточки  и  ложки,  а  еще  лучше,  если  эти  приборы  будут  изготовлены  из  специального  пластика.  Но  и  это  правило,  скорее  всего,  выучили  все  современные  хозяйки,  а  вот  то,  что  тефлоновую  посуду  нельзя  сильно  нагревать,  знают  единицы. Если  вы  хотите,  чтобы  тефлон  служил  вам  верой  и  правдой  как  можно  дольше,  ставьте  его  на  маленький  или  средний  огонь.  Утварь  с  поврежденным  тефлоновым  покрытием  нужно  без  сожаления  выкидывать.  Готовить  в  поцарапанной  кастрюле  или  сковороде  опасно,  так  как  в  пищу  поступает  ядовитая  пластиковая  кислота.

Посуда  из  нержавеющей  стали  ,  пожалуй,  самая  практичная.  Готовить  в  ней  одно  удовольствие  и,  главное,  можно  не  бояться  царапин  или  сколов,  как  в  случае  с  тефлоном  или  эмалью.  А  еще  такие  кастрюли  и  сковороды  прекрасно  моются.  Все  эти  достоинства  отражаются  на  более  высокой  цене  относительно  других  видов  посуды.

Хорошая  нержавейка – это  сплав,  в  котором  содержится  18%  хрома  и  10%  никеля,  а  все  остальное – железо.  Дно  обычно  сделано  по  типу  слоеного  пирога  из  нескольких  металлов,  что  позволяет  хорошо  распределять  тепло,  поэтому  продукты  в  ней  готовятся  быстро.  А  еще  утварь  из  нержавейки   позволяет  приготовленной  пище  дольше  оставаться  горячей,  ведь  блестящие  поверхности   остывают  значительно  медленнее,  чем  матовые.

Современная  нержавеющая  посуда  не  только  удобна  и  красива.  В  ней  можно  готовить  практически  без  масла  и  воды,  для  этого  достаточно  обзавестись  хорошо  прилегающей  крышкой  и  правильно  подобрать  температурный  режим.  Лучше  всего  для  этого  подойдет  слабый  нагрев.  И, конечно,  сама  посуда  должна  быть  с  достаточно  толстым  дном,  иначе  ничего  хорошего  из  этой  идеи  не  выйдет.

Есть  среди  нержавеющей  утвари  особый  вид,  хорошо  разрекламированный  и  очень  дорогой – посуда  марки  Цептер.  Правда  стоимость  цептеровской  продукции  высока  вовсе  не  оттого,  что  они  обладают  какими-то  чудесными  свойствами.  Просто  кастрюли  и  сковороды  Цептер  распространяются  при  помощи  сетевого  маркетинга.  Вот  и  получается,  что  потребители  платят  не  только  за  саму  посуду,  но  и  «зарплату»  распространителей.

Посуда  из  нержавеющей  стали  вполне  безопасна.  Компоненты  этого  сплава  не  вступают  в  реакцию  с  пищей,  как,  например,  алюминий.  Но  в  то  же  время  они  боятся  кислот.  Поэтому  мясо  в  кислом  соусе  в  ней  готовить  не  стоит.  Причем,  на  дефекты  такого  рода  пожизненная  цептеровская  гарантия  не  распространяется.

Огнеупорное  стекло  очень  капризно,  так  как  такая  посуда  плохо  проводит  тепло.  Поэтому  готовить  на  огне  можно  лишь,  используя  специальную  сетку – рассекатель  пламени.  Также  такую  утварь  ставят  на  огонь  только  тогда,  когда  в  ней  достаточно  много  воды  или  масла,  но  никогда  пустую.

По  причине  плохой  теплопроводности  нельзя  на  круглую  конфорку  ставить  овальную  или  прямоугольную  посуду.  Горячую  стеклянную  кастрюлю  ни  в  коем  случае  не  помещают  на  мокрую  поверхность.  При  приготовлении  блюд  нужно  следить,  чтобы  не  выкипела  вода  и  постоянно  помешивать.  Невыполнение  хотя  бы  одного  из  этих  запретов  грозит  тем,  что  посуда  попросту  лопнет.

Но,  несмотря  на  всю  требовательность  посуды  из  огнеупорного  стекла,  у  нее  масса  преимуществ.  Такие  кастрюли  легко  моются,  на  них  не  образуется  накипь.  Стекло  не  вступает  в  реакцию  с  пищей,  а  значит,  в  готовом  блюде  не  будет  никаких  лишних  ингредиентов.  А  еще  из-за  того,  что  стеклянная  огнеупорная  посуда  плохо  проводит  тепло,  пища  остывает  медленно.

В  настоящее  время  стеклянная  посуда  используется  для  приготовления  пищи  в  микроволновых  печах.

Что  ж,  подведем  итоги…  Из  перечисленных  сейчас  только  один  вид  кухонной  утвари – изготовленный  из  алюминия,  однозначно  не  стоит  использовать  для  приготовления  и  хранения  пищи.  Все  же  остальное – чугунная,  эмалированная,  нержавеющая,  тефлоновая  или  стеклянная  посуда  при  правильном  использовании  не  нанесут  здоровью  никакого  вреда.  А  удобство  той  или  иной  кастрюли  или  сковороды – это дело  субъективное.

Кастрюля – скороварка

На  принципе  повышения  давления  при  нагревании  воды  в  замкнутом  объеме  устроена  кастрюля-скороварка.  В  ней  вместо  носика  сделано  маленькое  отверстие  предохранительного  клапана  (во  избежание  взрыва),  которое  открывается,  только  начиная  с  некоторого  давления,  в  остальном  же  она  герметична.  В  результате  испарения  жидкости  в  замкнутый  объем  давление  в  кастрюле  повышается  примерно  до  1,4×10⁵Па,  когда  срабатывает  клапан,  и  температура  кипения   сдвигается  до  108⁰ С.   Это  позволяет   готовить  пищу  гораздо  быстрее,  чем  в  обыкновенной  кастрюле.  Однако  после  снятия  с  плиты  открывать  скороварку  следует  с  большой  осторожностью:  после  разгерметизации  давление  падает  и  жидкость  в  ней  оказывается  заметно  перегретой.  Поэтому  жидкость  испаряется  взрывным  образом  и  может  сильно  обжечь.  Жидкость  при  этом  вскипает  сразу  во  всем  объеме  кастрюли.

Кстати,  стоит  заметить,  что  высоко  в  горах,  где  атмосферное  давление  низкое,  в  обычной  кастрюле  вообще  не  удается  сварить  мясо,  поскольку  температура  кипения  воды  там  может  понизиться  вплоть  до  70⁰С  (на  вершине  Эвереста  давление  составляет  3,5×10⁴Па).  Поэтому  альпинисты  часто  берут  с  собой  на  восхождение  скороварку.  Кроме  возможности  достичь  в  ней  более  высокой  температуры,  скороварка  также  экономит  топливо,  что  частично  компенсирует  ее  вес  в  рюкзаке.

«Кофе  по-турецки»

Описание  процесса  приготовления  такого  кофе  уже  заслуживает  внимания.  Кофейные  зерна  перемалываются,  и  этот  порошок,  часто  вместе  с  сахаром,  засыпается  в  металлическую (обычно медную или латунную)   конусообразную  кофеварку,  называемую  джезвой  (мы  ее  называем  «турка»).  Затем  она  заливается  холодной  водой  и  погружается  по  самое  горлышко  в  раскаленный  песок  (по  иному  рецепту  молотый  кофе  кладется  на  поверхность  уже  горячей  воды).  Медленный  разогрев  жидкости  происходит  за  счет  теплопередачи  от  песка  через  дно  и  боковые  стенки  джезвы.  За  отсутствием  песка  можно  воспользоваться  слабым  огнем  газовой  плиты,  электрической  плиткой.  В  результате  прогрева  придонных  слоев  возникают  конвекционные  потоки:  горячая  жидкость  уносит  с  собою  вверх  на  поверхность  частички  кофе,  где  они,  благодаря  силам  поверхностного  натяжения,  задерживаются  м  образуют  «кофейную  корочку».  Постепенно  содержимое  джезвы  доводится  до  кипения:  сквозь  корочку  прорываются  пузыри,  образуется  пена.  В  этот  момент  джезва  вынимается  из  песка  (или  снимается  с  плиты),  так  как  кипение  «убивает»  кофе.  (Это  связано  с  тем,  что  под  воздействием  продолжительного  кипения  теряются  фракции,  придающие  напитку  его  характерный  вкус,  который  формируется,  в  зависимости  от  состава  смеси,  более  чем  из  тысячи  ароматов,  большинство  из  которых  летучи).

Процедура  доведения  напитка  до  кипения  повторяется  еще  два  раза,  что  приводит  к  образованию  обильной  пены.  Полученную  жидкость  разливают  по  небольшим  чашечкам  и  ждут,  пока  не  уйдет  на  дно  осадок.  В  результате  получается  вкусный  густой  напиток,  особенно  если  количество  воды  было  относительно  небольшим.  К  недостаткам  такого  способа  можно  отнести  наличие  в  полученном  напитке  взвеси  кофейного  порошка,  которая  постепенно  оседает  на  дно  чашки.

Кофе,  приготовленный  таким  способом,  самый  полезный,  если,  конечно,  им  не  злоупотреблять. Он   благотворно  влияет  на  нервную  и  сердечно-сосудистую  системы,  если  вы  пьете  кофе  не  чаще  одного  раза  в  неделю.  При  злоупотреблении  кофе  оказывает  возбуждающее  действие  на  центральную  нервную  и  сердечно-сосудистую  системы.

Чаепитие

Восточные  народы  пьют  чай  обычно  из  пиал.  Пиалы  ввели  в  употребление  кочевники – их  форма  очень  удобна  при  упаковке,  они  занимают  мало  места  и  прочны.  Кроме  того,  они  имеют  еще  одно  существенное  преимущество  перед  обычным  стаканом.  Форма  пиалы  такова,  что  верхний  слой  налитой  в  нее  жидкости,  благодаря  большому  зеркалу  поверхности,  остывает  быстрее,  чем  в  стакане,  и  чай  можно  пить  не  обжигаясь.  В  тоже  время  нижний  слой,  до  которого  черед  дойдет  позже,  долго  остается  горячим.  По  этой  же  самой  причине  на  Руси  было  распространено  чаепитие  из  блюдца.  А  в  Азербайджане  существует  еще  более  своеобразный  сосуд  для  питья  чая – армуди.  В  нем  также  большое  зеркало  поверхности  сочетается  с  минимальной  поверхностью  хранилища  горячего  чая  (нижняя  часть  сосуда).  Старинные  фарфоровые  чашки  также  всегда  изготовлялись  с  большим  зеркалом  поверхности.  А  стаканы  как  сосуды  для  питья  чая  вошли  в  обиход  в  19  веке  в  связи  с  дороговизной  фарфоровых  чашек.  Эти  произведения  декоративного  искусства  уступались  женщинам,  а  мужчины  пили  чай  из  стеклянных  стаканов,  которые  постепенно  обзавелись  серебряными  подстаканниками  с  вензелем  хозяина.  Хороши  ли  с  физической  точки зрения  серебро  и  алюминий  в  качестве  материалов  для  изготовления  подстаканников?  Каким  требованиям  должен  в  первую  очередь  удовлетворять  материал,  из  которого  изготовляется  подстаканник?  На  этот  вопрос  вы  ответите  самостоятельно.

О  яйце

Вареное  яйцо  может  вести  себя  так  же,  как  волчок  Томсона.  (…В  магазинах  временами  можно  купить  забавную  игрушку – изготовленный  из  дерева  или  пластмассы  волчок – усеченный  шарик  с  хвостиком.  Раскрутив  его  за  этот  хвостик,  можно  наблюдать  необычное  явление:  в  некоторый  момент  волчок  переворачивается  и  становится  «вверх  ногами» - на  свой  хвостик.  Очевидно,  что  потенциальная  энергия  волчка  в  поле  тяжести  при  этом  возрастает!  Объяснение  такому  странному  поведению  много  лет  назад  дал  английский  физик  Томсон (с  тех  пор  такой  волчок  называется  волчком  Томсона)).

Возьмем  гладкую  поверхность  и  быстро  раскрутим  на  ней  сваренное  вкрутую  яйцо.  После  двух-трех  оборотов  яйцо  встанет  на  свой  острый  конец  и  будет  вращаться  вокруг  своей  продольной  оси!  И  только  лишь  после  значительного  замедленного  вращения  яйцо,  под  влиянием  сил  тяжести  и  трения,  начнет  все  больше  раскачиваться  из  стороны  в  сторону,  пока  его  боковая  сторона  не  коснется  подставки.  Этот  опыт  удается  только  в  том  случае,  если  яйцо  хорошо  «проварено»,  сырое  яйцо  так  вращаться  не  будет.  Дело  в  том,  что  вязкое  трение  между  слоями  жидкости  в  яйце  и  между  белком  и  скорлупой  существенно  тормозит  вращение,  поэтому  раскрутить  сырое  яйцо  до  нужной  угловой  скорости  не  удается.  Благодаря  такому  различию  в  поведении  вареного  и  сырого  яиц,   их  всегда  можно  различить,  не  разбивая, - для  этого  испытуемое  яйцо  достаточно  раскрутить  на  столе.  Сырое  яйцо,  совершив  несколько  оборотов,  остановится,  а  вареное  будет  еще  долго  вращаться.

В  предыдущем  опыте  нам  понадобилось  вареное  яйцо.  А  что  с  ним  происходит  в  процессе  термической  обработки?  И  как  правильно  его  сварить,  чтобы  оно  не  треснуло,  не  стало  «крутым»,  а  получилось  «всмятку»?  Почему  опытная  хозяйка  варит  яйцо  в  соленой  воде?  На  эти  и  другие  кулинарные  вопросы  нелегко  найти  ответы  даже  в  толстой  поваренной  книге.

В  основе  варения  яйца,  как  и  других  видов  тепловой  обработки  пищи  (запекания,  жарения  мяса)  лежит  процесс  денатурации  (сворачивания)  протеинов.  Влияние  высокой  температуры  на  эти  сложные  органические  молекулы  сводится  к  изменению  их  формы,  делению  и  изменению  образуемых  ими  пространственных  структур.  Протеины,  из  которых  состоят  желток  и  белок  различны , и  сворачиваться  они  начинают  при  различных  температурах.  Это  обстоятельство  может  показаться  частностью,  однако,  благодаря  именно  ему  оказывается  возможным  сварить  яйцо  всмятку.  Протеин  белка  сворачивается  уже  при  60⁰С,  в  то  время  как  для  сворачивания  желтка  необходимо  довести  его  до  температуры  63-65⁰С.  Говорить  об  этих  величинах  точнее  нет  смысла – дело  в  том,  что  денатурация  есть  процесс  постепенный,  а  не  пороговый.  Кроме  того,  его  характерная  температура  зависит  от  множества  факторов:  содержания  солей,  типа  кормов  потребляемых  курицей  и  т.д.

С  точки  зрения  физики  при  погружении  холодного  яйца  в  кипящую  воду  в  нем  начинается  процесс  распространения  тепла  от  стенок  к  центру  яйца.  Соответствующая  задача  была  давно  решена  математической  физикой  в  самой  обычной  форме.  Поэтому  для  получения  ответа  на  вопрос  сколько  времени  следует  варить  яйцо  до  готовности  достаточно  знать  коэффициенты  теплопроводности  белка  и  желтка,  а  также  геометрические  размеры  яйца.  Расчет  в  приближении  яйца  эллипсоидом  был  проделан английским  физиком  Питером  Берхэмом.  Он  вывел  формулу  связывающую  время  варения  яйца  t (мин)  в  воде  температуры  Т  с  его  малым  диметром  d (см),  начальной  температурой  яйца  Т₀  и  желаемой  конечной  температурой  желтка  Т  :

t =0,15d²ln(2              ).

Для  нормального  яйца  с  d=4 см,  только  взятого  из  холодильника  с  Т₀=5⁰С  и  помещенного  в  кипящую  при  нормальных  условиях  воду  (Т =100⁰С),  которое  мы  хотим  сварить  «всмятку»     (Т =63⁰С),  время  варения  составит  t₁=3мин54сек.  Для  крупного  же  яйца  (d=6 см)  это  время  удваивается :  t₂=8мин48сек.

Из  формулы  Берхэма  видна  также  и  необходимость  пересмотра  времен  приготовления  блюд  высоко  в  горах.  Мы  знаем,  что  температура  кипения  воды  существенно  меняется  с  высотой  над  уровнем  моря,  так  что  времена  варения  продуктов  удлиняются  по  сравнению  с  соответствующими  величинами, установленными  на  уровне  моря  и  внесенными  в  кулинарные  наставления.  Так,  приготовление  яйца  всмятку  на  высоте  5000 м,  где  вода  кипит  при  80⁰С,  уже  займет  не  4,  а  5,5 минут.

При  варении  яйца  в  пресной  воде  оно  лежит  на  дне  (его  плотность  больше  плотности  воды).  При  кипении  у  дна  кастрюли  возникают  вихревые  потоки  воды,  которые  увлекают  яйцо  и  могут  привести  к  раскалыванию  скорлупы  при  ударах  о  стенки  или  дно.  При  этом  белок  выливается  через  образовавшуюся  трещину  в  окружающую  воду  и  затвердевает  хлопьями.  Блюдо  испорчено!  Однако  достаточно  немного  подсолить  воду  и  такого  как  правило  не  случается.  Соль  способствует  более  быстрому  сворачиванию  и  трещина  просто  «зарастает»  свернувшимся  белком.

Яйцо  сварилось.  Выньте  его  ложкой  из  кипятка  и  быстро,  пока  яйцо  еще  влажное,  возьмите  в  руки.  Хотя  яйцо  горячее,  удержать  его  в  руках  можно.  Однако  по  мере  его  высыхания  это  делать  становится  все  труднее  и  труднее.  Вскоре  оно  станет  сухим  и  тогда  его  в  руках  уже   не  удержать – очень  горячо!   С  чем  связано  это  явление?  (Учащиеся  отвечают) .

Попытайтесь  яйцо  очистить.  Вы  увидите,  что  скорлупа  накрепко  прилипла  и  вырывается  только  с  кусками  белка.  Этого  можно  было  бы  избежать,  если  бы  вы  сразу  опустили  сваренное  яйцо  в  холодную  воду:  у  белка  и  скорлупы  различные  коэффициенты  объемного  расширения,  и  при  резком  охлаждении  белок  сжимается  сильнее,  чем  скорлупа  и  сам  от  нее  «отлипает».  Яйцо  легко  чистится.

Мы  уже  рассмотрели,  как  отличить, не  разбивая  вареное  яйцо  от  сырого.  А  можно  ли,  не  разбивая  яйца,  узнать – свежее  оно  или  нет?  Оказывается,  можно.  Для  этого  достаточно  опустить  сырое  яйцо  в  стакан  с  водой. 

Свежее  яйцо,  которое  было  снесено  всего  несколько  дней  назад,  опускается  на  дно  стакана.  Яйцо,  которое  было  снесено  неделю  назад , плавает  в  воде  в  вертикальном  положении.  Яйцо,  которое  было  снесено  по  меньшей  мере  три  недели  назад,  сразу  же  всплывет,  часть  его  выступать  из  воды.  Дело  в  том,  что  по  мере  старения  яйца  в  нем  происходят  процессы  разложения  белка  и  желтка.  Эти  процессы  сопровождаются  выделением  сероводорода,  который  частично  улетучивается  из  яйца  через  мельчайшие  поры  в  скорлупе,  частично  заполняет  имеющуюся  в  яйце  воздушную  полость.  Поэтому  плотность  яйца  уменьшается.

Но  ведь  не  придешь  же  в  магазин  с  кастрюлей  воды,  чтобы  проверять  свежие  яйца  или  нет?!  Можно  поступить  проще:  посмотреть  яйцо  «на  просвет»:  если  оно  просвечивает – значит,  свежее,  если  оно  темное – значит  несвежее.  Сероводород,  выделяющийся  в  испорченном  яйце,  уменьшает  его  прозрачность.  В  старые  времена  в  магазинах  даже  стояли  специальные  аппараты – овоскопы – в  которых  имелись  ячейки  для  размещения  проверяемых  яиц  и  включалась  лампочка,  позволявшая  увидеть  все  испытуемые  яйца  на  просвет.

Винные  слезы

Покружив  вино  в  бокале,  часто  можно  наблюдать  любопытное  явление – так  называемые  «винные  слезы».  Покрывая  при  вращении  внутреннюю  стенку  бокала  тонкой  пленкой,  вино  затем  медленно  стекает  вниз  в  форме  отдельных  потоков,  которые  и  называют  винными  слезами.  Бытует  мнение,  что  наличие  таких  «слез»  указывает  на  высокое  качество  вина.  Их  любят  показывать  и  обсуждать  за  столом  как  начинающие  любители,  так  и  маститые  знатоки  вина,  произнося  при  этом  слова  «глицерин»  и  «корпулентность».

Проанализируем  физическую  природу  этого  явления.  Начнем  с  того,  что  для  наблюдения  явления  «винных  слез»  в  достаточно  концентрированном  водно-спиртовом  растворе (>20%)  нет  нужды  даже  раскачивать  или  вращать  бокал:  необычный  эффект  конвекции  массы  в  таком  растворе  вверх  по  стенке  в  форме  пленки  и  противопотока  вниз  в  виде  «слез»  наблюдается  даже  в  неподвижном  бокале.  В  гидродинамике  это  явление  называется  «эффектом   Марангони»  и  заключается  в  движении  границы  жидкого  раствора  против  направления  действия  силы  тяжести  благодаря  изменению  по  высоте  пленки  коэффициента  поверхностного  натяжения.  Дело  оказывается  в  том,  что  спирт  испаряется  из  пленки  охотнее,  чем  вода.  Вода,  в  свою  очередь,  имеет  коэффициент  поверхностного  натяжения  гораздо  больший,  чем  спирт.

В  результате,  неравномерное  испарение  спирта  в  пленке  неравномерной  толщины  (вдоль  границы  винной  поверхности  в  бокале)  приводит  к  возникновению  градиента  его  концентрации  и,  следовательно,  к  появлению  градиента  поверхностного  натяжения.  Именно  эта  неоднородность  и  приводит  к  появлению  силы,  которая  тянет  пленку  вверх  по  стенке  бокала.

Свойства  движения  границы  такой  пленки  при  различных  концентрациях  были  изучены  совсем  недавно,  в  1992  году,  французскими  учеными  Фурнье  и  Казаба.  При  концентрациях  спирта  меньше  20%  спонтанного  движения  жидкости  вверх  по  стенке  бокала  не  наблюдалось.

Перейдем  к  обсуждению  образования  «винных  слез».  Первой,  очевидной,  его  причиной  служит  сила  тяжести,  которая  противостоит  силам  поверхностного  натяжения  и  стремится  вернуть  убежавшую  жидкость  вниз.  Однако  за  то,  что  это  возвращение  происходит  не  однородно,  а  в  форме  отдельных  потоков,  ответственна  так  называемая  релеевская  неустойчивость.  Объясним  сущность  этого  непростого  явления  на  примерах.  Когда  по  озеру  проходит  катер,  то  он  порождает  возмущение  поверхности – волны.  Со  временем  эти  волны  затухают  и  поверхность  возвращается  в  свое  первоначальное  состояние.  Можно  показать, что  если  «озеро  перевернуть», т.е.  если  бы  сила  тяжести  была  направлена  не  в  глубину  жидкости,  а  от  ее  поверхности  (предполагая,  что  при  этом  жидкость  в  сосуде  удерживается  какими-то  силами,  например  давлением),  то  малейшее  отклонение  поверхности  от  горизонтальной  не  затухает  со  временем,  а  разрастается  в  шквал,  ее  разрушая.  Именно  эта  неустойчивость  является  ответственной  и  за  образование  винных  слез:  граница  пленки,  карабкающаяся  вверх  согласно  эффекту  Марангони,  оказывается  неустойчивой  по  отношению  к  малым  возмущениям.  Благодаря  случайным  неоднородностям  на  ней  образуются  капли,  которые,  вовлекая  в  свое  движение  жидкость  из  прилегающих  областей,  скатываются  вниз , оставляя  на  стекле  красивые  арки.

Как  обнаружили  Фурнье  и  Казаба,  чем  больше  в  растворе  спирта,  тем  слабее  оказывается  эффект  Марангони,  тем  меньше  сдерживающее  образование  слез  поверхностное  натяжение,  тем  сильнее  вино  «плачет»  и  тем  меньшее  расстояние  между  потоками  должно  наблюдаться.  Однако  на  опыте  эта  зависимость  оказывается  весьма  слабой,  и  не  позволяет  использовать  «винные  слезы»  для  сколь-нибудь  достоверного  определения  крепости  вина  «вслепую»,  не  глядя  на  этикетку.

Что  касается  глицерина  (глицерола),  то  содержание  этого  сладкого  спирта  в  вине обычно  очень  невелико  (порядка 1-2%)  и,  хотя  он  несомненно  влияет  на  вкус  вина,  при  этом  практически  не  сказывается  на  его   крепости.  Определяющим  эту  характеристику  вина  остается  обычный  этиловый  спирт,  содержание  которого  и  пишется  на  этикетке  в  качестве  крепости.  Отметим,  что  вина  с  низким  содержанием  этилового  спирта  менее  вязки,  так  что,  по-видимому,  глицерин  не  определяет  даже  и  вязкости  вина.  Поэтому  наблюдение  самих  винных  слез  или  даже  процесса  их  течения  не  позволяет  всерьез  судить  о  содержании  в  нем  глицерина.

Хлебное  вино – водка

Другой  причиной  устойчивости  «магического  числа»  является  следующее  обстоятельство.  Хорошо  известно  явление  объемного  расширения:  оно  заключается  в  том,  что  при  увеличении  температуры  объем  тел  возрастает,  а  при  охлаждении,  соответственно,  уменьшается.  Этому  закону  подчиняется  большинство  веществ,  в  том  числе  и  спирт.  Вода  же  является  жидкостью  аномальной:  ниже  4  градусов  Цельсия  она  с  падением  температуры  начинает  расширяться,  а  при  замерзании  ее  удельный  объем  вообще  скачком  возрастает  на  10%!  Поэтому  нельзя  оставлять  на  морозе  бутылки  с  водой:  замерзшая  и  увеличившая  свой  удельный  объем  вода,  их  просто  разрывает.  А  с водкой  можно:  в  Сибири  часто  ящики  с  этим  напитком  оставляют  на  морозе  и  ничего  с  бутылками  не  случается.  Объяснение  этого  явления  состоит  из  двух  пунктов.  Во-первых,  наличие  столь  заметного  количества  спирта  в  воде  препятствует  ее  кристаллизации,  так  что  при  понижении  температуры  не  происходит  внезапного  скачка  ее  удельного  объема.  Во-вторых,  при  соотношении  объемов  4:6  суммарный  коэффициент  объемного  расширения  оказывается  близким  к  нулю:  «аномальность»  воды  компенсируется  «нормальностью»  спирта.  Достаточно  взглянуть  в  таблицы  физических  величин  и  сравнить  соответствующие  коэффициенты  объемных  расширений  чистых  веществ:  α₁= - 0,7·10⁻³ град⁻¹  для  воды,  в  то  время  как  для  спирта   α₂=10⁻³ град⁻¹.

Есть  и  третья  причина  заветной  крепости  в  40%,  открытие  которой  приписывают  великому  русскому  химику  Дмитрию  Менделееву.  Утверждается,  сто  именно  он  указал  на  тот  факт,  что  40%  водка  не  изменяет  своей  крепости,  будучи  оставленной  с  открытой  поверхностью.  Таким  образом,  рюмка  водки,  забытая  на  столе  вечером  останется  заполненной  тем  же  напитком  и  на  следующее  утро  (чего  нельзя  сказать  о  вине  или  шампанском)  и,  возможно,  послужит  лекарством  страдающему  головной  болью  юбиляру.

Четвертая  причина  40%  крепости  водки  связана  со  скачком  в  вязкости  раствора  спирта  в  воде  вблизи  этой  концентрации.  Дело  оказывается  в  том,  что  в  слабом  растворе  молекулы  спирта  двигаются  сами  по  себе,  в  то  время  как  при  40%  начинается  их  полимеризация.  Молекулы  спирта  выстраиваются  в  длинные  одномерные  цепочки,  вязкость  падает  и  водка  меняет  к  лучшему  свои  органолептические  свойства  (как  говорят  любители  этого  напитка,  «сама  втекает  в  горло»).

Последняя  причина  связана,  скорее,  с  процедурой  калибровки,  контроля  стандарта  качества  напитка.  Дело  в  том,  что  если  кусочек  сала  бросить  в  спиртово-водный  раствор,  то  он  окажется  в  положении  безразличного  равновесия  именно  при  40%  спирта.  В  более  крепком  напитке  он  утонет,  в  более  слабом – всплывет.