客官,手拍鸡来了

2021-11-26 05:00俊彦
知识窗 2021年11期
关键词:烤熟比热容火鸡

俊彦

最近,在论坛上,有人提出了一个问题:“既然动能可以转化为热能,那么我能通过朝一只鸡扇巴掌来把它弄熟吗?”这个问题如一块石头投进平静的水面,引起了网友们的热烈讨论。

确实,鸡在我们的餐桌上意义重大,怎么烹饪鸡确实是一门学问。你可以把它烤熟、炸熟、煮熟,还可以用微波炉把它弄熟,重点是要把这只鸡加热到74摄氏度。那么,这个问题有存在的可能吗?其实,答案是肯定的,而且这是一道不错的物理学题目。

此前,互联网上也有过一些类似的疑问。比如“牛排从多高的地方掉下来,能在掉到地面时正好被烤熟”,算出来的结果是:250千米处可能是最佳高度,能得到一块半生不熟的牛排。低于250千米,牛排更生;高于250千米,会进入弹道导弹的“剥蚀区”,牛排会被烤焦并解体。类似的问题还有“一只冷冻火鸡从多高的地方掉下来,能在掉到地面時正好被烤熟”,这个问题的结论是:14.2千米的高度或许能行。

当然,人类把鸡弄熟再吃,主要有两个原因:一是熟的肉类更方便人类消化,从熟肉中摄取的卡路里也比生肉多;二是经过74摄氏度的温度,鸡身上的有害细菌多半会被杀死。但在讨论开头的那个问题时,我们可以暂且把这两点忽略不计。我们最关心的问题是,需要多少能量才能改变鸡的温度?

要回答这个问题,先要看看热能的改变。热能的多少不仅取决于温度的变化,还要看物体的质量和类型。写成公式就是热能变化=质量×比热容×温度变化。比热容是什么呢?举一个简单的例子:假设要加热相同质量的钢材和泡沫塑料,钢材和泡沫塑料的原始温度相同,但加热钢材需要更多能量,因为钢的比热容是0.49 焦耳每克摄氏度,而泡沫塑料的比热容只有0.3 焦耳每克摄氏度。

那么,鸡的比热容是多少,没有人能得出确切的答案。但是,有人测量过火鸡的比热容,而火鸡和鸡又差不多,因此可以用火鸡的比热容来代替。这样就能算出把鸡弄熟所需的热能变化了。这些热能是从哪里来的呢?没错,从一只手掌的拍打中来。

当手掌击中鸡身时,手掌就会停下。这时,它的动能为零,之前的动能大部分都变成了鸡肉增加的热能,以及手掌增加的热能。也就是说,要想把鸡弄熟,你也得把自己的手掌一起弄熟。不过,我们暂时不要担心手掌,只要估计它的能量有一半进入了鸡身,一半留在了手掌就行。

主要的概念已经确定了,剩下的就是计算的过程。我们先来设定几个初始的假设:鸡的质量是2千克,初始温度是23摄氏度,目标温度是74摄氏度;手掌的质量是200克,掌掴的速度是5米每秒,能量系数是0.5。

如此一来,就可以计算鸡在一次掌掴后温度的变化了。答案是,你要拍打49000下才能把鸡拍熟,前提是拍打的速度要很快。假如你一秒拍一巴掌,连续打上13小时37分钟,鸡就差不多熟了。当然,还要记得采取一些措施给手掌降温,否则手掌可能也会跟着变熟。

当然,上面这些数值是假设的,如果改变数值并重新计算,得出来的结果可能会有一些误差。不过可以确定的是,从理论上来说,徒手做熟一只鸡是可以实现的。如果有兴趣,可以亲自试验一下,也许你可以亲口品尝到“手拍鸡”的味道呢。

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