Презентация-2

1.

ПОЧЕМУ СКОВОРОДА С ТОЛСТЫМ ДНОМ
НАГРЕВАЕТСЯ МЕДЛЕННЕЕ, НО
РАВНОМЕРНЕЕ?

2.

В КУЛИНАРИИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ СКОВОРОДЫ С
РАЗНОЙ ТОЛЩИНОЙ ДНА:
тонкие конструкции
толстые конструкции
• Наблюдается закономерность:
чем меньше толщина — тем быстрее нагрев
чем больше толщина — тем равномернее температура

3.

ЛЮБОЙ ПРОЦЕСС НАГРЕВА МОЖНО
РАССМАТРИВАТЬ КАК СИСТЕМУ ЗАВИСИМОСТЕЙ:
изменение одного параметра влияет на другие
геометрия объекта определяет поведение тепла
система стремится к распределению равновесия
• В данном случае ключевой параметр — толщина дна, которая
изменяет поведение всей системы нагрева.

4.

ПРИ НАГРЕВЕ ТЕПЛО НЕ ДВИЖЕТСЯ В ОДНОМ
НАПРАВЛЕНИИ, А РАСПРЕДЕЛЯЕТСЯ В
ПРОСТРАНСТВЕ:
часть энергии направляется вверх — к
продукту
часть распространяется по поверхности
металла
Если распределение неравномерное, возникает концентрация энергии в
одной зоне. Если распределение более равномерное, система стремится к
стабильности температуры по всей поверхности.

5.

ТОЛЩИНА ДНА ВЛИЯЕТ НА ПОВЕДЕНИЕ
СИСТЕМЫ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ:
быстрый перенос тепла
слабое выравнивание температуры
высокая разница между центром и краями
Толстое дно:
увеличенное пространство внутри материала
более сложное и длительное распределение энергии
снижение температурных перепадов
приближение к равномерному состоянию

6.

УВЕЛИЧЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ОЗНАЧАЕТ
УВЕЛИЧЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА МАТЕРИАЛА,
КОТОРЫЙ НЕОБХОДИМО ПРОГРЕТЬ.
• Это приводит к следующим эффектам:
требуется больше энергии для достижения одинаковой
температуры
• часть энергии расходуется на внутреннее распределение
система выходит на стабильное состояние медленнее
• Таким образом, скорость нагрева уменьшается по мере
увеличения толщины.

7.

ПОВЕДЕНИЕ ДВУХ СИСТЕМ
МОЖНО СРАВНИТЬ:
Тонкая сковорода:
быстрый отклик на нагрев
нестабильное распределение температуры
наличие локальных перегревов
высокая чувствительность к источнику
тепла
Толстая сковорода:
медленный отклик
равномерное распределение энергии
снижение температурных колебаний

8.

В РЕЗУЛЬТАТЕ НАБЛЮДАЕТСЯ
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЗАВИСИМОСТЬ:
уменьшение толщины ^ ускорение процесса, но рост
неравномерности
увеличение толщины ^ замедление процесса, но повышение
стабильности
• Это классический пример компромисса между скоростью
изменения системы и её устойчивостью.