kategori K: Pasokan air dan pemanas

Cairan perpindahan panas dan sifat-sifatnya

Pembawa panas yang digunakan dalam sistem pemanas - air, uap, dan udara berbeda dalam sifatnya dan dicirikan oleh panas spesifik, berat jenis dan sifat sanitasi dan higienis.

Berat 1 cm3 suatu zat dalam gram disebut berat jenisnya. Semakin besar kapasitas panas spesifik dan berat jenis cairan pendingin, semakin banyak panas yang harus dikeluarkan untuk memanaskan cairan pendingin dan semakin banyak panas yang diberikan ke ruangan selama pendinginannya.

Kapasitas panas spesifik air adalah 1 kkal/kg-deg. Jadi, setiap kilogram air yang dipanaskan, misalnya dalam ketel hingga 95 ° C dan didinginkan dalam pemanas hingga 70 ° C, yaitu sebesar 25 ° C, akan menghasilkan panas 25 kkal ke ruangan yang dipanaskan. Karena berat volumetrik air pada suhu rata-rata dalam sistem 80 ° C adalah 972 kg / m3, maka 1 m3 air dalam sistem pemanas sentral dapat mengeluarkan panas sebesar 24.300 kkal / m3 (25X972).

Ketika uap digunakan sebagai pembawa panas, panas laten penguapannya digunakan, yang pada tekanan uap 0,2 kgf/cm2 adalah sekitar 540 kkal per 1 kg uap.

Panas laten penguapan adalah panas yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg air menjadi uap. Saat didinginkan dalam alat pemanas, uap mengembun dan memberi ruangan panas yang dihabiskan untuk penguapan air.

Volume spesifik uap bertekanan rendah dapat diambil sama dengan 1,73 m3/kg, sehingga setiap meter kubik uap dalam sistem pemanas mengeluarkan 312 kkal/m3 panas (540:1,73).

Kedua properti penting uap yang memiliki tekanan berlebih adalah keinginannya untuk memuai dan menurunkan tekanannya menjadi tekanan atmosfir. Karena sifat ini, uap digunakan dalam teknologi pemanas.

Dari sisi sanitasi dan higienis, uap merupakan pembawa panas yang kurang diinginkan daripada air, karena debu, yang mengendap di permukaan alat pemanas dengan suhu sekitar 100 ° C, membakar, membusuk, dan mencemari udara dengan produk sublimasi kering. Jika air melewati alat pemanas, maka debu hampir tidak terbakar dan udara tidak tercemar.

Dalam sistem pemanas udara, udara yang berfungsi sebagai pembawa panas dimasukkan ke dalam ruangan pada suhu 45-70 °C.

Mengambil kapasitas panas volumetrik 1 m3 udara sama dengan 0,31 kkal!M deg dan suhu ruangan tempat pendingin udara harus didinginkan sama dengan 18 ° C, kita mendapatkan 1 m3 udara dengan suhu 45 °C mengeluarkan panas 8,3 kkal / m3 . Hal ini menunjukkan bahwa udara sebagai pendingin memiliki kapasitas kalor jenis yang paling rendah.

Keunggulan udara sebagai pembawa panas terletak pada mobilitasnya yang tinggi. Karena dipanaskan, ia memperoleh gravitasi spesifik yang lebih rendah dan, mengembang, dengan mudah naik ke atas saluran. Setelah memberikan sebagian panasnya ke ruangan dan didinginkan, ia menjadi lebih berat dan mengalir turun melalui saluran kembali.

Jika media pemanasnya adalah air atau udara, suhunya bisa disesuaikan dengan suhu di luar ruangan. Uap memungkinkan untuk mengatur perpindahan panas perangkat hanya dalam sistem vakum kompleks pada tekanan di bawah atmosfer.

Pada sistem tekanan rendah, temperatur steam hampir tidak berubah dan selalu di atas 100 °C.

Sehubungan dengan kekurangan yang ditunjukkan, uap hanya dapat digunakan sebagai pembawa panas untuk memanaskan bangunan industri dan kota.

Membandingkan pembawa panas, dapat dicatat bahwa yang terbaik dari mereka dalam hal sifat termal, sanitasi dan higienis dan lainnya adalah air.

Cairan perpindahan panas dan sifat-sifatnya

TEKANAN MEKANIS DI BAWAH AIR << ---
--->> VISIBILITAS di AIR

Air memiliki sifat termofisika khusus, yang berbeda secara signifikan dari sifat termofisika udara. Jadi, misalnya konduktivitas termal air 25 kali lebih besar, dan kapasitas panasnya 4 kali lebih besar. Kapasitas kalor jenis air C = 1 kkal/kg derajat pada suhu + 15 *C. Kapasitas panas air perlahan dan sedikit menurun dari 1,0074 menjadi 0,9980 dengan kenaikan suhu dari 0 hingga +40 ° C, dan untuk semua zat lainnya, kapasitas panas meningkat dengan meningkatnya suhu. Ini juga sedikit berkurang dengan meningkatnya tekanan (dengan bertambahnya kedalaman). Air dapat menyerap sejumlah besar panas, memanas relatif sedikit pada waktu yang bersamaan. Sekitar 30% energi Matahari dipantulkan oleh atmosfer dan pergi ke luar angkasa, sekitar 45% diserap oleh atmosfer, dan hanya sekitar 25% energi matahari yang mencapai permukaan laut. Sebagian (810%) dipantulkan, dan sisanya diserap. Dari semua energi panas matahari yang diserap, hingga 94% diserap oleh lapisan permukaan air setebal 1 cm, lapisan bawah air menjadi panas karena konveksi alami(terkait dengan ketidakhomogenan medium dalam suhu dan kerapatan) dan konveksi paksa (bercampur dengan arus, gelombang angin, dan pasang surut). Akibat penyerapan dan konveksi, 60% energi matahari tetap berada di lapisan meter air bagian atas, dan lebih dari 80% di lapisan 10 meter. Pada kedalaman 100 m, tanpa pencampuran intensif, biasanya tidak lebih dari 0,5-1% energi matahari menembus.

Suhu air di lapisan atas waduk bergantung pada kondisi iklim dan dapat berkisar dari -2 hingga +30 °C. Hanya 8% air permukaan samudra yang lebih hangat dari +10 °C, dan lebih dari separuh perairan lebih dingin dari 2,3 °C. Air laut dengan salinitas 35%o membeku pada suhu -1,9 °C. Perubahan suhu air harian tergantung pada sifat kekeruhan dan biasanya berkisar antara 0,5-2,0 °C. Pada dasarnya, perubahan ini hanya menyangkut lapisan permukaan air yang tipis, dan pada kedalaman 10-20 m, fluktuasi suhu harian praktis nol. Suhu maksimum diamati sekitar pukul 3 sore, minimum berkisar antara pukul 4 hingga 7 pagi Fluktuasi suhu tahunan di lautan tidak sebesar di darat. Jika di darat mencapai 150 ° C, maka di lautan jarang melebihi 38 ° C. Perbedaan suhu tahunan yang paling tajam terlihat di garis lintang tengah, di mana antara bulan Agustus dan Februari dapat melebihi 10 °C. Pada kedalaman yang luar biasa di garis lintang tengah dan utara, suhu dipertahankan secara konstan dalam kisaran dari +2 hingga +4 °С, tergantung pada salinitas air.

Efek pendinginan air adalah salah satu faktor terpenting yang membatasi seseorang untuk tinggal di lingkungan perairan. Ini secara signifikan mengurangi produktivitas pekerjaan penyelaman, dan juga merupakan penyebab utama kematian orang-orang yang berada di air akibat kecelakaan kapal. Keseimbangan termal tubuh orang telanjang di dalam air dapat dipertahankan dengan tingkat stabil hanya dengan syarat suhu air dan tubuh sama, yang tidak mungkin dilakukan di garis lintang tengah. Kehilangan panas yang besar dalam air dijelaskan oleh konduktivitas termal dan kapasitas panasnya yang tinggi. Saat orang telanjang atau berpakaian minim dibenamkan ke dalam air dingin, rangkaian gejala tertentu muncul. Awalnya, air dingin menyebabkan penurunan suhu kulit yang menyebabkan vasokonstriksi permukaan tubuh. Ini, pada gilirannya, mempercepat penurunan suhu kulit, karena masuknya panas dari jaringan di bawahnya berhenti. Vasokonstriksi yang diinduksi dingin memberikan resistensi termal yang nyata, atau isolasi termal, di jaringan permukaan tubuh. Resistensi ini tergantung pada kecepatan aliran darah di kulit. Reaksi berturut-turut ini berakhir ketika suhu kulit menjadi sama dengan suhu air. Panas dari jaringan yang lebih dalam yang dipanaskan terus mengalir dengan konduksi langsung ke permukaan. Ketika seseorang berada di bawah air tanpa pakaian tahan air, metode utama perpindahan panas adalah konduksi panas, dan mobilitas air serta pergerakan penyelam itu sendiri berkontribusi pada hilangnya panas yang signifikan. Seseorang memanaskan lebih banyak lapisan air dengan tubuhnya, yang menyebabkan hilangnya panas lebih cepat daripada di udara. Dengan kelebihan kehilangan panas yang signifikan atas produksi panas pada seseorang di air dingin, suhu tubuh menurun dengan cepat dan gejala hipotermia berkembang, berubah dari fungsional menjadi patologis.

Saat menggunakan pakaian selam tahan air dan pelindung panas, kehilangan panas tubuh terjadi terutama bukan melalui konduksi, seperti saat bersentuhan langsung dengannya, tetapi terutama melalui radiasi panas ke permukaan bagian dalam pakaian antariksa yang mendingin (radiasi termal negatif), yang 4 kali lebih tinggi daripada perpindahan panas secara konduksi.

Dari sudut pandang pengurangan kehilangan panas di antara penyelam, preferensi harus diberikan pada peralatan berventilasi. Bantalan udara pada pakaian tersebut, sebagai penyekat panas yang baik, mengurangi perpindahan panas dan, pada suhu air yang sama, menjaga suhu tubuh pada tingkat yang lebih tinggi daripada pakaian selam atau pakaian selam, yang hanya memiliki sedikit celah udara. Dalam pakaian selam (wetsuit), area kepala dan leher menjadi dingin, dan saat menghirup alat, kehilangan panas dari saluran pernapasan meningkat. Bagian distal kaki sangat sensitif terhadap dingin pada penyelam. Dalam posisi tegak normal seorang penyelam di bawah air, titik beku dimulai dari jari kaki, yang sebagian besar disebabkan oleh tekanan air. ekstremitas bawah. Selanjutnya, penyelam biasanya mengeluhkan tangan, punggung, dan punggung bawah yang membeku. Wajah, dada, perut, dan telapak tangan kurang sensitif terhadap dingin.

Suhu- ukuran keadaan termal atau tingkat pemanasan tubuh. Keadaan termal tubuh dicirikan oleh kecepatan pergerakan molekulnya atau energi kinetik internal rata-rata tubuh. Semakin tinggi suhu tubuh, semakin cepat molekul bergerak. Suhu tubuh meningkat atau menurun tergantung pada apakah tubuh menerima atau mengeluarkan panas. Benda yang memiliki suhu yang sama berada dalam kesetimbangan termal, yaitu tidak ada pertukaran panas di antara keduanya.

Satuan suhu adalah derajat. Dua skala digunakan untuk mengukur suhu: celcius dan termodinamika atau absolut (Kelvin). Skala celcius memiliki dua titik konstan: pencairan es, yang diambil sebagai 0 ° C, dan titik didih air pada tekanan atmosfer normal (760 mm Hg), yang diambil sebagai 100 ° C. Interval antara titik-titik ini dibagi menjadi 100 bagian, yang masing-masing sama dengan 1 °C. Suhu di atas 0 °C ditandai dengan tanda tambah (biasanya tidak ditunjukkan dalam teks), di bawah 0 °C - dengan tanda minus.

Dalam skala SI Kelvin yang diterima, titik referensi adalah suhu nol mutlak. Nol absolut dicirikan oleh penghentian total pergerakan molekul dan sesuai dengan suhu yang terletak di bawah 0 ° C sebesar 273,16 ° C (dibulatkan 273). Satuan suhu termodinamika adalah kelvin (K).

Suhu dalam skala celcius dilambangkan dengan t, dan dalam skala absolut dengan T. Temperatur ini saling berhubungan dengan hubungan T \u003d t + 273.

Panas(jumlah panas) - karakteristik proses perpindahan panas, ditentukan oleh jumlah energi yang diterima (dilepaskan) tubuh dalam proses perpindahan panas. Dalam SI, panas diukur dalam joule (J). Hingga saat ini, unit di luar sistem digunakan - kalori, yang setara dengan 4,187 J. Dalam praktiknya, dengan beberapa asumsi, jumlah panas yang dibutuhkan untuk memanaskan 1 g air sebesar 1 ° C pada tekanan atmosfer diambil sebagai kalori .

Transformasi panas menjadi kerja dan kerja menjadi panas terjadi dalam rasio yang sama persis, sesuai dengan ekivalen termal, kerja A atau ekuivalen mekanis panas E \u003d 1 / A. Nilai ekuivalen ini (dibulatkan): A \u003d 1/427 kkal / (kgf m); E= 427 kgf m/kkal.

Panas spesifik- jumlah panas yang perlu dilaporkan ke 1 kg atau 1 m3 zat untuk menaikkan suhunya sebesar 1 ° C. Untuk gas dan uap, perbedaan dibuat antara kapasitas panas spesifik pada tekanan konstan cv dan kapasitas panas spesifik pada volume konstan su. Bergantung pada apa yang dianggap sebagai satuan zat, kapasitas panas dibedakan: massa, kkal / (kg ° C); molar, kkal/(kmol °C); volumetrik, kkal/(m3 °C). Kapasitas panas spesifik air, dengan akurasi yang cukup untuk perhitungan praktis, diambil sama dengan 1 kcal/(kg °C).

Kapasitas panas spesifik uap air super panas tergantung pada suhu dan tekanan di mana pemanasan terjadi, dan campuran gas yang tidak dapat terkondensasi, selain itu, tergantung pada komposisinya. Pada 100 °C, kapasitas kalor jenis volumetrik adalah, kkal/(m3 °C): uap air 0,36; udara 0,31; karbon dioksida (karbon dioksida) 0,41.

Jumlah panas Q yang harus dilaporkan ke tubuh (misalnya, air yang dipanaskan dalam ketel) untuk menaikkan suhunya dari t 1 ke t 2 sama dengan produk massa tubuh m, miliknya panas spesifik c, perbedaan suhu tubuh t 2 akhir dan t 1 awal:

Q= mc(t 2 - t 1).

Entalpi- parameter keadaan fluida kerja (air, gas atau: uap), mencirikan jumlah energi internal dan energi potensial tekanan (produk tekanan dan volume). Perubahan entalpi ditentukan oleh keadaan awal dan akhir fluida kerja.

Suhu didih- suhu di mana suatu zat berpindah dari keadaan cair ke keadaan uap (gas), tidak hanya dari permukaan (seperti selama penguapan), tetapi di seluruh volume.

Panas laten penguapan spesifik- panas yang dibutuhkan untuk mengubah 1 kg cairan, yang dipanaskan terlebih dahulu hingga titik didih, menjadi uap jenuh kering.

Panas laten kondensasi adalah panas yang dilepaskan selama kondensasi uap. Nilainya sama dengan panas laten penguapan.

Panjang dan jarak Massa Ukuran volume produk ruahan dan bahan makanan Area Volume dan satuan pengukuran dalam resep Temperatur Tekanan, Tegangan Mekanis, Modulus Young Energi dan Daya Kerja Tenaga Waktu Kecepatan Linier Sudut Datar Efisiensi Termal dan Efisiensi Bahan Bakar Angka Satuan Pengukuran Jumlah Informasi Nilai Tukar Dimensi Pakaian Wanita dan alas kaki Dimensi pakaian dan alas kaki pria Kecepatan sudut dan frekuensi rotasi Percepatan Percepatan sudut Kepadatan Volume spesifik Momen inersia Momen gaya Torsi Panas spesifik pembakaran (berdasarkan massa) Densitas energi dan panas spesifik pembakaran bahan bakar (berdasarkan volume) Perbedaan suhu Koefisien muai panas Ketahanan termal Konduktivitas termal Kapasitas panas spesifik Paparan energi, daya radiasi termal Kepadatan aliran panas Koefisien perpindahan panas Aliran volume Aliran massa Aliran molar Kerapatan aliran massa Konsentrasi molar Konsentrasi massa dalam larutan Viskositas dinamis (mutlak) Viskositas kinematik Tegangan permukaan Permeabilitas uap Permeabilitas uap, laju perpindahan uap Tingkat suara Sensitivitas mikrofon Tingkat tekanan suara (SPL) Kecerahan Intensitas cahaya Pencahayaan Frekuensi dan panjang gelombang Daya dioptri dan panjang fokus Daya diopter dan perbesaran lensa (×) Muatan listrik Kerapatan muatan linier Kerapatan muatan permukaan Kerapatan muatan curah Arus listrik Kerapatan arus linier Kerapatan arus permukaan Kekuatan medan listrik Potensial elektrostatis dan tegangan Hambatan listrik Resistivitas hambatan listrik konduktivitas listrik konduktivitas listrik induktansi kapasitansi listrik pengukur kawat Amerika Level dalam dBm (dBm atau dBmW), dBV (dBV), watt dan unit lainnya Gaya gerak magnet Kekuatan medan magnet Fluks magnet Induksi magnet Laju dosis yang diserap dari radiasi pengion Radioaktivitas. Radiasi peluruhan radioaktif. Dosis paparan Radiasi. Dosis serap Awalan desimal Komunikasi data Tipografi dan pencitraan Satuan volume kayu Perhitungan massa molar Sistem periodik unsur kimia D.I. Mendeleev

1 kilokalori (IT) per kg per °C [kkal(M)/(kg °C)] = 1,00066921606327 kilokalori (th) per kg per Kelvin [kkal(T)/(kg K)]

Nilai awal

Nilai yang dikonversi

joule per kilogram per kelvin joule per kilogram per °C joule per gram per °C kilojoule per kilogram per kelvin kilojoule per kilogram per °C kalori (IT) per gram per °C kalori (IT) per gram per °F kalori ( thr. ) per gram per °C kilokalori (th.) per kg per °C kal.(th.) per kg per °C kilokalori (th.) per kg per kelvin kilokalori (th.) per kg per kelvin kilogram per kelvin pound- gaya kaki per pon per °Rankine BTU (th) per pon per °F BTU (th) per pon per °F BTU (th) per pon per °Rankine BTU (th) per pon per °Rankine BTU (IT) per pon per °C Celcius hangat unit per pon per °C

Lebih lanjut tentang kapasitas panas spesifik

Informasi Umum

Molekul bergerak di bawah pengaruh panas - gerakan ini disebut difusi molekuler. Semakin tinggi suhu suatu zat, semakin cepat molekul bergerak dan semakin kuat difusi yang terjadi. Pergerakan molekul tidak hanya dipengaruhi oleh suhu, tetapi juga oleh tekanan, viskositas suatu zat dan konsentrasinya, resistensi difusi, jarak yang ditempuh molekul selama pergerakannya, dan massanya. Misalnya, jika kita membandingkan bagaimana proses difusi terjadi dalam air dan madu, ketika semua variabel lain, kecuali viskositas, adalah sama, maka jelaslah bahwa molekul dalam air bergerak dan berdifusi lebih cepat daripada dalam madu, karena madu memiliki viskositas yang lebih tinggi.

Molekul membutuhkan energi untuk bergerak, dan semakin cepat mereka bergerak, semakin banyak energi yang mereka butuhkan. Panas adalah salah satu jenis energi yang digunakan dalam hal ini. Artinya, jika suatu zat dipertahankan suhu tertentu, maka molekul-molekulnya akan bergerak, dan jika suhunya dinaikkan, maka gerakannya akan dipercepat. Energi dalam bentuk panas diperoleh dengan membakar bahan bakar seperti gas alam, batu bara, atau kayu. Jika beberapa zat dipanaskan menggunakan jumlah energi yang sama, maka beberapa zat cenderung lebih cepat panas daripada yang lain karena difusi yang lebih intensif. Kapasitas panas dan kapasitas panas spesifik hanya menjelaskan sifat-sifat zat ini.

Panas spesifik menentukan berapa banyak energi (yaitu, panas) yang diperlukan untuk mengubah suhu suatu benda atau zat dari massa tertentu dengan jumlah tertentu. Properti ini berbeda dari kapasitas panas, yang menentukan jumlah energi yang dibutuhkan untuk mengubah suhu seluruh benda atau zat ke suhu tertentu. Perhitungan kapasitas panas, tidak seperti kapasitas panas spesifik, tidak memperhitungkan massa. Kapasitas panas dan kapasitas panas spesifik dihitung hanya untuk zat dan benda dalam keadaan agregasi yang stabil, misalnya untuk padatan. Artikel ini membahas kedua konsep ini, karena keduanya saling terkait.

Kapasitas panas dan kapasitas panas spesifik bahan dan zat

Logam

Logam memiliki struktur molekul yang sangat kuat, karena jarak antar molekul dalam logam dan lainnya padatan jauh lebih sedikit daripada cairan dan gas. Karena itu, molekul hanya dapat bergerak dalam jarak yang sangat kecil, dan karenanya, untuk membuatnya bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi, energi yang dibutuhkan jauh lebih sedikit daripada molekul cairan dan gas. Karena sifat ini, kapasitas panas spesifiknya rendah. Ini berarti sangat mudah untuk menaikkan suhu logam.

Air

Di sisi lain, air memiliki kapasitas kalor jenis yang sangat tinggi, bahkan dibandingkan dengan cairan lain, sehingga dibutuhkan lebih banyak energi untuk memanaskan satu satuan massa air sebesar satu derajat, dibandingkan dengan zat yang kapasitas kalor spesifiknya lebih rendah. Air memiliki kapasitas panas yang tinggi karena ikatan yang kuat antara atom hidrogen dalam molekul air.

Air adalah salah satu komponen utama dari semua organisme dan tumbuhan hidup di Bumi, oleh karena itu kapasitas panas spesifiknya memainkan peran penting bagi kehidupan di planet kita. Karena kapasitas panas spesifik air yang tinggi, suhu cairan pada tumbuhan dan suhu cairan rongga dalam tubuh hewan sedikit berubah bahkan pada hari yang sangat dingin atau sangat panas.

Air menyediakan sistem untuk mempertahankan rezim termal baik pada hewan maupun tumbuhan, dan di permukaan bumi secara keseluruhan. Sebagian besar planet kita tertutup air, jadi air memainkan peran besar dalam mengatur cuaca dan iklim. Bahkan dengan sejumlah besar panas yang berasal dari paparan radiasi matahari di permukaan bumi, suhu air di samudra, laut, dan badan air lainnya meningkat secara bertahap, dan suhu sekitar juga berubah perlahan. Di sisi lain, pengaruh intensitas panas dari radiasi matahari terhadap suhu sangat besar di planet yang tidak memiliki permukaan besar yang tertutup air, seperti Bumi, atau di wilayah Bumi yang jarang air. Ini terutama terlihat ketika melihat perbedaan antara suhu siang dan malam. Jadi, misalnya, di dekat lautan, perbedaan suhu siang dan malam kecil, tetapi di gurun sangat besar.

Kapasitas panas air yang tinggi juga berarti air tidak hanya memanas dengan lambat, tetapi juga mendingin dengan lambat. Karena sifat ini, air sering digunakan sebagai zat pendingin, yaitu sebagai zat pendingin. Selain itu, penggunaan air menguntungkan karena harganya yang murah. Di negara-negara dengan iklim dingin air panas bersirkulasi dalam pipa untuk pemanasan. Dicampur dengan etilen glikol, digunakan dalam radiator mobil untuk mendinginkan mesin. Cairan semacam itu disebut antibeku. Kapasitas panas etilen glikol lebih rendah dari kapasitas panas air, sehingga kapasitas panas campuran semacam itu juga lebih rendah, yang berarti efisiensi sistem pendingin dengan antibeku juga lebih rendah daripada sistem dengan air. Tetapi hal ini harus dihadapi, karena etilen glikol tidak memungkinkan air membeku di musim dingin dan merusak saluran sistem pendingin mobil. Lebih banyak etilen glikol ditambahkan ke pendingin yang dirancang untuk iklim yang lebih dingin.

Kapasitas panas dalam kehidupan sehari-hari

Hal lain dianggap sama, kapasitas panas bahan menentukan seberapa cepat mereka memanas. Semakin tinggi kapasitas panas, semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk memanaskan bahan ini. Artinya, jika dua bahan dengan kapasitas panas berbeda dipanaskan dengan jumlah panas yang sama dan dalam kondisi yang sama, maka zat dengan kapasitas panas lebih rendah akan lebih cepat panas. Bahan dengan kapasitas panas tinggi, sebaliknya, memanas dan mengeluarkan panas kembali lingkungan lebih lambat.

Peralatan dapur dan peralatan

Paling sering, kami memilih bahan untuk piring dan peralatan dapur berdasarkan kapasitas panasnya. Ini terutama berlaku untuk barang-barang yang bersentuhan langsung dengan panas, seperti panci, piring, loyang, dan peralatan serupa lainnya. Misalnya untuk panci dan wajan, sebaiknya gunakan bahan dengan kapasitas panas yang rendah, seperti logam. Ini membantu panas berpindah dengan lebih mudah dan cepat dari pemanas melalui panci ke makanan dan mempercepat proses memasak.

Di sisi lain, karena bahan dengan kapasitas panas tinggi menahan panas untuk waktu yang lama, bahan tersebut baik digunakan untuk insulasi, yaitu bila diperlukan untuk menjaga panas produk dan mencegahnya keluar ke lingkungan atau , sebaliknya, untuk mencegah panas ruangan memanaskan produk yang didinginkan. Paling sering, bahan seperti itu digunakan untuk piring dan cangkir yang menyajikan makanan dan minuman panas atau, sebaliknya, sangat dingin. Mereka membantu tidak hanya menjaga suhu produk, tetapi juga mencegah orang terbakar. Peralatan masak keramik dan polystyrene yang diperluas adalah contoh yang baik dari penggunaan bahan tersebut.

Makanan penyekat panas

Bergantung pada sejumlah faktor, seperti kandungan air dan lemak dalam produk, kapasitas panasnya dan kapasitas panas spesifiknya bisa berbeda. Dalam memasak, pengetahuan tentang kapasitas panas makanan memungkinkan penggunaan beberapa makanan untuk insulasi. Jika Anda menutupi makanan lain dengan produk isolasi, mereka akan membantu makanan ini tetap hangat lebih lama di bawahnya. Jika piringan di bawah produk insulasi panas ini memiliki kapasitas panas yang tinggi, maka mereka perlahan melepaskan panas ke lingkungan. Setelah mereka melakukan pemanasan dengan baik, mereka kehilangan panas dan air lebih lambat berkat produk isolasi di atasnya. Karena itu, mereka tetap panas lebih lama.

Contoh produk isolasi termal adalah keju, terutama pada pizza dan hidangan serupa lainnya. Sampai meleleh, memungkinkan uap air melewatinya, yang memungkinkan makanan di bawahnya menjadi dingin dengan cepat, karena air yang dikandungnya menguap dan dengan demikian mendinginkan makanan yang dikandungnya. Keju yang meleleh menutupi permukaan piring dan menyekat makanan di bawahnya. Seringkali di bawah keju terdapat makanan dengan kandungan air yang tinggi, seperti saus dan sayuran. Karena itu, mereka memiliki kapasitas panas yang tinggi dan tetap hangat untuk waktu yang lama, terutama karena berada di bawah keju yang meleleh, yang tidak melepaskan uap air ke luar. Itu sebabnya pizza yang keluar dari oven sangat panas sehingga Anda dapat dengan mudah gosong dengan saus atau sayuran, bahkan saat adonan di tepinya sudah dingin. Permukaan pizza di bawah keju tidak mendingin untuk waktu yang lama, yang memungkinkan pengiriman pizza ke rumah Anda dalam kantong termal yang diisolasi dengan baik.

Beberapa resep menggunakan saus dengan cara yang sama seperti keju untuk melindungi makanan di bawahnya. Semakin tinggi kandungan lemak dalam saus, semakin baik mengisolasi produk - saus berbahan dasar mentega atau krim sangat baik dalam hal ini. Ini sekali lagi disebabkan oleh fakta bahwa lemak mencegah penguapan air dan, oleh karena itu, menghilangkan panas yang diperlukan untuk penguapan.

Dalam memasak, bahan yang tidak cocok untuk makanan terkadang juga digunakan untuk insulasi panas. Koki di Amerika Tengah, Filipina, India, Thailand, Vietnam, dan banyak negara lain sering menggunakan daun pisang untuk tujuan ini. Mereka tidak hanya dapat dikumpulkan di kebun, tetapi juga dibeli di toko atau di pasar - bahkan diimpor untuk tujuan ini di negara-negara di mana pisang tidak ditanam. Terkadang aluminium foil digunakan untuk keperluan insulasi. Tidak hanya mencegah air menguap, tetapi juga membantu menjaga panas di dalam dengan mencegah perpindahan panas dalam bentuk radiasi. Jika Anda membungkus sayap dan bagian burung yang menonjol lainnya dengan kertas timah saat dipanggang, kertas timah akan mencegahnya menjadi terlalu panas dan gosong.

Memasak makanan

Makanan dengan kandungan lemak tinggi, seperti keju, memiliki kapasitas panas yang rendah. Mereka memanas lebih banyak dengan energi lebih sedikit daripada produk berkapasitas panas tinggi dan mencapai suhu yang cukup tinggi untuk terjadinya reaksi Maillard. Reaksi Maillard adalah reaksi kimia yang terjadi antara gula dan asam amino dan mengubah rasa dan penampilan makanan. Reaksi ini penting dalam beberapa metode memasak, seperti memanggang roti dan kembang gula dari tepung, memanggang produk dalam oven, serta untuk menggoreng. Untuk menaikkan suhu makanan ke suhu saat reaksi ini terjadi, makanan berlemak tinggi digunakan dalam memasak.

Gula dalam masakan

Kapasitas panas spesifik gula bahkan lebih rendah daripada lemak. Karena gula dengan cepat memanas hingga mencapai suhu yang lebih tinggi dari titik didih air, mengolahnya di dapur memerlukan tindakan pencegahan keamanan, terutama saat membuat karamel atau manisan. Harus sangat berhati-hati saat melelehkan gula agar tidak tumpah ke kulit yang telanjang, karena suhu gula mencapai 175° C (350° F) dan luka bakar dari gula yang meleleh akan sangat parah. Dalam beberapa kasus perlu untuk memeriksa konsistensi gula, tetapi ini tidak boleh dilakukan dengan tangan kosong jika gula dipanaskan. Seringkali orang lupa seberapa cepat dan seberapa banyak gula bisa memanas, itulah sebabnya mereka gosong. Tergantung untuk apa gula lelehnya, konsistensi dan suhunya dapat diperiksa menggunakan air dingin, seperti dijelaskan di bawah ini.

Sifat gula dan sirup gula berubah tergantung pada suhu saat dimasak. Panas Sirup Gula bisa tipis, seperti madu yang paling tipis, kental, atau di antara tipis dan kental. Resep untuk manisan, karamel, dan saus manis biasanya menentukan tidak hanya suhu gula atau sirup yang harus dipanaskan, tetapi juga tingkat kekerasan gula, seperti tahap "bola lunak" atau tahap "bola keras". Nama setiap tahap sesuai dengan konsistensi gula. Untuk menentukan kekentalannya, pembuat manisan menjatuhkan beberapa tetes sirup ke dalamnya air es mendinginkan mereka. Setelah itu, konsistensi diperiksa dengan sentuhan. Jadi, misalnya, jika sirup yang didinginkan mengental, tetapi tidak mengeras, tetapi tetap lunak dan dapat dibuat menjadi bola, maka dianggap sirup tersebut dalam tahap "bola lunak". Jika bentuk sirup beku sangat sulit, tetapi masih bisa diubah dengan tangan, maka sudah dalam tahap “bola keras”. Penganan sering menggunakan termometer makanan dan juga memeriksa konsistensi gula dengan tangan.

keamanan makanan

Mengetahui kapasitas panas makanan, Anda dapat menentukan berapa lama makanan tersebut perlu didinginkan atau dipanaskan untuk mencapai suhu yang tidak akan rusak dan bakteri yang berbahaya bagi tubuh akan mati. Misalnya, untuk mencapai suhu tertentu, makanan dengan kapasitas panas lebih tinggi membutuhkan waktu lebih lama untuk didinginkan atau dipanaskan dibandingkan dengan makanan dengan kapasitas panas rendah. Artinya, lamanya memasak suatu hidangan bergantung pada produk apa yang termasuk di dalamnya, serta seberapa cepat air menguap darinya. Penguapan penting karena membutuhkan banyak energi. Seringkali, termometer makanan digunakan untuk memeriksa suhu piring atau makanan di dalamnya. Sangat nyaman untuk menggunakannya selama persiapan ikan, daging, dan unggas.

gelombang mikro

Seberapa efisien makanan dipanaskan dalam oven microwave bergantung, antara lain, pada panas jenis makanan. Radiasi gelombang mikro yang dihasilkan oleh magnetron oven microwave menyebabkan molekul air, lemak, dan beberapa zat lainnya bergerak lebih cepat, menyebabkan makanan menjadi panas. Molekul lemak mudah bergerak karena kapasitas panasnya yang rendah, dan oleh karena itu makanan berlemak menjadi lebih panas suhu tinggi daripada makanan yang banyak mengandung air. Suhu yang dicapai mungkin sangat tinggi sehingga cukup untuk reaksi Maillard. Produk dengan kandungan air yang tinggi tidak mencapai suhu tersebut karena kapasitas panas air yang tinggi, sehingga reaksi Maillard tidak terjadi di dalamnya.

Temperatur tinggi yang dicapai oleh lemak microwave dapat menyebabkan beberapa makanan, seperti bacon, menjadi cokelat, tetapi temperatur tersebut dapat berbahaya saat menggunakan oven microwave, terutama jika Anda tidak mengikuti petunjuk penggunaan oven seperti yang dijelaskan dalam buku petunjuk. Misalnya, saat memanaskan kembali atau memasak makanan berlemak di dalam oven, Anda tidak boleh menggunakan peralatan plastik, karena peralatan microwave pun tidak dirancang untuk suhu yang dapat dicapai oleh lemak. Selain itu, jangan lupa bahwa makanan berlemak sangat panas, dan makanlah dengan hati-hati agar tidak gosong.

Kapasitas panas spesifik bahan yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari

Apakah Anda merasa kesulitan menerjemahkan satuan ukuran dari satu bahasa ke bahasa lain? Kolega siap membantu Anda. Posting pertanyaan ke TCTerms dan dalam beberapa menit Anda akan menerima jawaban.