Ich habe einen Topf Wasser bei $ \ mathrm {500 ^ \ circ F} $ span> ( $) in den Ofen gestellt\ mathrm {260 ^ \ circ C} $ span>, $ \ mathrm {533 K} $ span>).Mit der Zeit verdunstete das meiste Wasser, aber es kochte nie.Warum kocht es nicht?
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Das "Roiling Boil" ist ein Mechanismus, um Wärme vom Boden des Topfes nach oben zu leiten. Sie sehen es auf dem Herd, weil der größte Teil der Wärme von einer überhitzten Oberfläche unter dem Topf in die Flüssigkeit gelangt. Ob in einem Heißluftofen die Wärme von oben, von unten oder von beiden gleichermaßen eintritt, hängt jedoch davon ab, wie viel Material Sie kochen und wie wärmeleitend der Behälter ist.
Ich hatte vor fünfzehn Jahren einen Streit darüber, den ich mit einem großartigen Küchenexperiment beigelegt habe. Ich habe gleiche Mengen Wasser in eine schwarze gusseiserne Pfanne und eine Glasbackform mit ähnlichen horizontalen Bereichen gegeben und sie in denselben Ofen gegeben. (Glas ist ein ziemlich guter Wärmeisolator; die relativen Wärmeleitfähigkeiten und Wärmekapazitäten von Aluminium, Edelstahl und Gusseisen überraschen mich, wenn ich sie nachschlage.) Nach einiger Zeit kochte das Wasser in der Eisenpfanne wie Gangbuster, aber Das Wasser im Glas war total still. Eine leichte Neigung der Glasschale, so dass das Wasser eine trockene Oberfläche berührte, stieß auf heftiges Zischen: Das Wasser hielt die Glastemperatur unter dem Siedepunkt, an dem Kontakt bestand, konnte dies jedoch nicht für das Eisen tun .
Als ich die beiden Pfannen aus dem Ofen zog, fehlte der Glaspfanne etwa halb so viel Wasser wie der Eisenpfanne. Ich interpretierte dies so, dass das Kochen nur von der Oberseite der Glaspfanne aus stattgefunden hatte, aber sowohl von der Ober- als auch von der Unterseite der Eisenpfanne.
Beachten Sie, dass es durchaus möglich ist, in einer heißen Glasschale in einem heißen Ofen ein sprudelndes Kochen zu erzielen. Die Blasen zeigen an, wann die Lasagne fertig ist.
(Ein Kommentator erinnert mich daran, dass ich das "Broiler" -Element oben im Ofen anstelle des "Back" -Elements unten im Ofen verwendet habe, um den Grad zu erhöhen, in dem die Wärme "von oben" kam. Das ist wahrscheinlich der Grund, warum ich mich für schwarzes Gusseisen entschieden habe, um mehr Strahlungswärme einzufangen.)
Das Wasser ist nicht verdunstet.Es kochte.Wenn Sie sich das Wasser im Topf im Ofen genau ansehen könnten, würden Sie kleine Blasen in der Flüssigkeit aufsteigen sehen, die auf Kochen hinweisen würden.Sie würden jedoch nicht unbedingt das beobachten, was manchmal als "rollendes Kochen" bezeichnet wird, d. H. Große Blasen, die im Wasser aufsteigen und eine hohe Siedegeschwindigkeit anzeigen.
Sie erhalten eine schnellere Siedegeschwindigkeit, wenn die Wärmeübertragungsrate auf das Wasser höher ist, als wenn Sie Wasser auf einem Herd kochen, der auf hohe Hitze eingestellt ist.Die Wärmeübertragungsrate im Ofen beim Backen ist viel langsamer, da die Wärmeübertragung hauptsächlich durch Konvektion (Kontakt mit natürlich bewegter Luft) erfolgt, im Gegensatz zur Wärmeleitung (Kontakt mit einer festen Hochtemperaturoberfläche), die im Allgemeinen eine höhere Rate darstellt.
Verdampfung ist ein anderes Phänomen, das bei Temperaturen unter dem Siedepunkt auftritt und nur an der Oberfläche der Flüssigkeit auftrittWasser kocht sowohl im Ofen als auch auf dem Herd.Aber einer heißt köcheln und der andere heißt rollendes Kochen.Was Sie fragen, ist der visuelle Effekt, der als Rolling Boil bezeichnet wird, und Ihre Frage ist im Grunde, warum dies auf dem Herd und nicht im Ofen geschieht.
Die Antwort ist, dass der Ofen den Metalltopf auf ein niedrigeres Niveau erwärmt, nicht einmal in der Nähe des $ \ mathrm {500 ^ \ circ F} $ span> der Luftin Ihrem Fall durch direkten Kontakt mit der Luft, während das Kochfeld (durch direkten Kontakt mit dem Feuer) den Metalltopf auf etwa $ \ mathrm {900 ^ \ circ F} erwärmen kann.$ span>, was zu einem schnelleren Kochen und dem Effekt des sichtbaren Rollensiedens führt.
Kurze Antwort ist, dass es kocht, aber es kocht anders, weil es entweder von einer flüssigen Oberfläche bei niedriger Temperatur verdampft oder " Massenverdunstung " aka.Kochen aufgrund des Temperaturgradienten.Jetzt, da der Ofen mehr oder weniger gleichmäßig heizt, werden alle Seiten des Topfes gleich erhitzt, wodurch ein deutlicher Temperaturgradient beseitigt wird.Ohne Temperaturgradienten ist eine "starke visuelle" Massenverdampfung nicht möglich.Außerdem wird im Ofen Luft in hohem Maße erwärmt, wodurch ein höherer Druck auf austretende Wasserdampfmoleküle erzeugt wird, so dass Wasser ein wenig überhitzt wird, was den Siedepunkt des Wassers etwas erhöhen kann.Dies ist der zweite Grund, warum Sie keine Standard-Kocheffekte wie beim Kochkessel sehen.
Es kann auch ratsam sein, die Umgebung des Ofens selbst zu berücksichtigen.Die "Atmosphäre" im Ofen hat bereits eine Temperatur von > 100 ° C und dies bedeutet, dass sich Wasser in der "Luft" im gasförmigen Zustand befindet.Wenn Wasser an der Oberfläche bei Temperaturen von nominal > 40 ° C verdampft, würde dies bedeuten, dass der Wasserdampf "sofort" in den gasförmigen Zustand (sofort in dem Sinne, dass die Energieübertragung aufgrund der molekularen Energie sehr schnell erfolgt) und die verbleibende Temperatur absorbiert wirdWasser kühlt nominell die Oberfläche des Gefäßes durch thermische Konvektion.Ich glaube, das ist Thermodynamik in Aktion :)
Wenn Sie "Mikrowelle" in die Öfen des OP aufnehmen, kocht das Wasser in Glasbehältern über sein gesamtes Volumen, nicht nur über die Oberfläche, was auf Wärmeübertragungsbarrieren in herkömmlichen Öfen hinweist.