Форум на Kuban.ru (http://forums.kuban.ru/)
-   Наука и техника (http://forums.kuban.ru/f1048/)
-   -   Шашлык глазами физика. (http://forums.kuban.ru/f1048/shashlyk_glazami_fizika-3675030.html)

markonx 08.02.2013 21:01

39-Ментол >насчет сугубо "мощности": вы же видели со всех сторон мангал с горящими углями. сравните его с женским (или даже строительным) феном в пару КВт мощности. сравнимо?
ну вот сколько фенов нужно, чтобы обеспечить сравнимый жар (чисто субъективно, когда рядом стоишь с мангалом)?
мне кажется дофига. в переводе на киловатты - много.
а уж печь сравнивать - что за печь? доменная? буржуйка?

передача тепла осуществляется:
1) прямым теплообменом
2) конвекцией
3) излучением

и всё. это для космоса, для всего. СВЧ - это преобразование энергии в тепло. СВЧ может проходить через предметы, не нагревая их, а может отражаться.

Ментол 08.02.2013 21:14

41-markonx >[quote=markonx;28970129]мне кажется дофига. в переводе на киловатты - много.[/quote]
Но это же суммарная мощность. От ИК и конвекции)

markonx 08.02.2013 21:59

42-Ментол >все равно много. очень много. средний мангал перевести на электрические мощности - десятки КВт.
при конвективном теплопереносе основное значение имеет даже не температура теплоносителя, а гидравлические (аэродинамические) свойства нагреваемой поверхности (для твердого тела в газовой или жидкой среде), свойства теплоносителя как газа (жидкости - одни и те же формулы) и скорость его потока.
чтобы обеспечить отвод тепла от стенки котла, мы на эту стенку навариваем всякий хлам - уголки, проволоки и пружины, создавая "ежик", радиатор, и дуем посильнее воду или воздух с паром. чтобы разрушить ламинарное обтекание и свойственный ему неторопливый градиент температуры от стенки к толще воздуха.
излучение напротив, важна температура источника и отражательные свойства приемника вкупе с атмосферой или отсутствием таковой.
фокус в том, что в отличии от конвективного способа, [u]каждый[/u] кусочек шашлыка получает излучение со [b]ВСЕЙ[/b] поверхности углей. а конвективно - только чуть более чем со своей проекции на угли.

Berserker 08.02.2013 22:13

Тема исследования достойна "британских ученых" ;)

Ментол 09.02.2013 08:12

43-markonx >Зачем абстрагироваться на печи и пр.
У нас конкретный случай - горение угля.
Поставьте руку над горящей конфоркой и подумайте, что там больше работает ,горячие газы или ИК?)))

йцукeн 09.02.2013 09:16

[quote=Ментол;28972958]Поставьте руку над горящей конфоркой и подумайте, что там больше работает ,горячие газы или ИК?)))[/quote]
Вы пробовали шашлык над горящей конфоркой жарить? Получается? :)

Ёроол Гуй 09.02.2013 09:51

У горящей комфорки температура намного ниже чем у углей. Соответственно, и доля ИК намного меньше.
Вот у комфорки действительно скорее всего основная доля - горячие газы.

Ментол 09.02.2013 10:16

46-йцукeн >А почему не должно получится? А если представить площадь пламени конфорки соизмеримую с площадью мангала?
47-Ёроол Гуй >Температура углей порядка 400 гр.
А у горящей конфорки какая? Я не знаю)))

Ёроол Гуй 09.02.2013 10:20

48-Ментол >
Что-о?? температура горения угля - 650-700 градусов!!

markonx 09.02.2013 11:00

[quote=Ментол;28972958]Зачем абстрагироваться на печи и пр. У нас конкретный случай - горение угля. Поставьте руку над горящей конфоркой и подумайте, что там больше работает ,горячие газы или ИК?[/quote]так у нас конфорка или уголь?
горение газообразного топлива и твердого - чертовски большая разница. тем более если говорить о "кухонных" горелках.
у "конфорки" температура мизер. в кухне прямой теплообмен и о конвекции там говорить надо осторожно. как бы есть, но - куча условностей. излучения немного - низка температура пламени, слишком много воздуха. в промышленных газовых горелках стоят датчики кислорода в топочных газах и там факел имеет 1800 гр. С. в любимых моих цементных печах спекание клинкера идет при 1380 - нагрев 95% излучением от факела. который издает рёв, сравнимый с реактивным самолетом - химическая энергия частично преобразуется в акустическую. даже есть доли % радиоактивных излучений, как от сварки. это все температура.
если уж проводить опыт - можно взять строительный фен (чисто конвективный нагрев) и попробовать сжарить на нем. температура подходящая, а вот за результат я не ручаюсь. высушить и сжечь - гарантия.
конвекция почти всегда сопровождается, кроме теплопереноса, еще и массопереносом - из углей зола, из шашлыка сок. физика, однако.
кто возьмется провести опыт с строительным феном?

Кот Шрёдингера 09.02.2013 11:52

[quote]
МЕЖДУ ПРОЧИМ, всякому, кто захочет научиться правильно жарить шашлык, совсем не лишним будет вспомнить
содержание школьного учебника физики. Помните, там что-то говорилось о конвекции, о движении вверх горячих
газов?… Совсем не помните?… Гм…
Ну, тогда подумайте сами: чем проще всего высушить любой влажный предмет? Ответ очевиден: горячим
воздухом. Отсюда вывод: чем дальше от углей расположено мясо, тем лучше оно сохнет от восходящего горячего
воздуха (либо от вонючего дыма, который способны дать горящие смолистые дрова).
Аппетитная, не выпускающая мясной сок корочка таким образом ни за что не получится. Она образуется,
конечно, непосредственно под действием лучистой энергии, испускаемой раскаленными углями. А сила этой
энергии, как известно из того же учебника, уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от
источника… Выводы делайте сами.
[/quote]
В правильном мангале для приготовления правильного шашлыка соотношение ИК к конвекции ложно быть процентов 80 ИК, иначе получатся мясные сухарики.

Кстати, рекомендую всю статью прочитать, там очень много полезностей по мясу, мангалам и способам приготовления.
[url]http://www.razlib.ru/kulinarija/kazan_mangal_i_drugie_muzhskie_udovolstvija/p6.php[/url]

Кот Шрёдингера 09.02.2013 12:12

Вот, кстати, фото электрического мангалов, которое исчерпывающее показывает доминирование лучистого переноса над другими способами подвода энергии к мясу
[img] http://pechi-kaminy-barbeku.ru/wp-content/uploads/2012/08/elektromangal-3.jpg[/img]
Так же можно посмотреть и другие модели электрических и газовых мангалов.
[url]http://pechi-kaminy-barbeku.ru/materials/mangaly/gazovyj-jelektricheskij-mangal/[/url]
Ну или просто вспомнить вертикальную газовую печку для шаурмы, где газом нагревается излучатель, а процесс приготовления мяса идёт почти исключительно за счет свечения поверхности в ик-диапазоне.

Ёроол Гуй 09.02.2013 12:31

52-Кот Шрёдингера > аналогично же я приводил картинку аппарата для кур гриль - практически чисто инфракрасная готовка.

Ёроол Гуй 09.02.2013 12:34

[img]http://piterfood.ru/images/f_img/tovar-30863.jpg[/img]
стеклянные дверцы негерметичны и предназначены лишь для защиты от разбрызгивания жира.

Ментол 09.02.2013 18:04

49-Ёроол Гуй >тмпература серого угля 400 гр. Так говорит гугл)))
51-Кот Шрёдингера >
Опять за рыбу грош))) Про электрошашлычницы никто не спорит.
[quote=Кот Шрёдингера;28975159]В правильном мангале для приготовления правильного шашлыка соотношение ИК к конвекции ложно быть процентов 80 ИК, иначе получатся мясные сухарики.[/quote]
Это на уровне интуиции?
ИК дает корочку снаружи. Дальше внутри теплопроводности воды вполне хватит разогреть мясо до температуры газов.Почему нет???

Ёроол Гуй 09.02.2013 18:18

55-Ментол > вы пришли у нас совета спросить или нам доказывать свои теории?
Если вы лучше нас всё знаете, может лучше прекратить разговор?

Кот Шрёдингера 09.02.2013 20:10

[quote=Ментол;28978844]Это на уровне интуиции?[/quote]
Это на уровне жизненного опыта. Спросите любого профессионального повара (а тем более повара мангала) и он Вам однозначно ответит, что, если конвекция будет преобладать над ик-прогревом, то продукты будут высушены, а не прожарены, а если если будет преобладать перенос тепла теплоносителем (паром), то... ну, если готовить умеете, сами должны понимать. ;)

[quote]
Для хорошего шашлыка достаточно правильно разогретого угля и обычного мангала, [b]без какого-либо поддува[/b]. Сильная тяга в мангале ни к чему. Для регулирования жара достаточно простого опахала, которое используют повара-шашлычники. Нагнетая воздух, мы усиливаем ИК-излучение, уменьшаем конвекционный нагрев. Что происходит в глубоких мангалах, да еще с просверленными в бортах дырками или щелями? Поскольку мощность излучения падает пропорционально квадрату расстояния, в таких мангалах работает не столько излучение, сколько конвекция – мясо печется идущим от угля горячим воздухом. [b]Получается своего рода «фен», а фен, как известно, это прибор для высушивания. Нам нужно высушенное мясо?[/b] Вопрос риторический. А какая же глубина мангала правильная? В кулинарии, как и, например, в строительстве, многое зависит от антропометрических факторов. Шашлык традиционно едят прямо с шампура, и размер куска мяса должен быть таким, чтобы он мог свободно влезть в рот. Это кубик с гранью 2,5–3 см, температуру которого требуется довести до 60–70°С внутри, и до 151 снаружи. Именно при этих температурных параметрах мясной белок преобразуется таким образом, что мясо начинает издавать очень привлекательные запахи. Поставленная задача решается наилучшим образом, если под куском мяса горит древесный уголь на расстоянии примерно 10 см.
[/quote]

Кот Шрёдингера 09.02.2013 20:23

P.S. У меня нету оборудования для замера интенсивности ИК-излучения, но у меня есть опыт взаимодействия с углями и есть интеллект, чтобы сопоставить опыт с конструктивом электро/газовых мангалов.
У Вас тоже нет приборов, но хотите убедиться лично? Добудьте где-нибудь кусок кврацевого стекла и перекройте им конвекционный поток от углей...
Аналогия с эектромангалом получится 100%
[img]http://pechi-kaminy-barbeku.ru/wp-content/uploads/2012/08/elektromangal-4.jpg[/img]

Кот Шрёдингера 09.02.2013 20:49

[quote=Ёроол Гуй;28978961]ИК дает корочку снаружи. Дальше внутри теплопроводности воды вполне хватит разогреть мясо до температуры газов.Почему нет???[/quote]
Вы хоть сами поняли, что написали? Перевести? ;)
Вот перевод: ик-излучение разогревает приповехностный слой куска мяса (а кототкое ИК, на которое приходится интенсив светящихся углей, проникает до сантиметра-двух), а дальше вглубь теплоперенос осуществляется прямым теплообменом.

Ну, а теперь давайте сравним, что происходит при конвективном нагреве. А при конвективном происходит разогрев только [b]поверхности[/b] и необходим достаточно большой поток теплоносителя, чтобы передать необходимую мощность образцу.

Кот Шрёдингера 09.02.2013 21:04

Вот, кстати, цитата из учебника для студентов медицинских вузов "ОБЩАЯ ФИЗИОТЕРАПИЯ", авторы: академик РАМН В. М. Боголюбов, д.м.н. Г. Н. Пономаренко, Москва- СПб, 1996 г.
[quote]Фотобиологические реакции возникают вследствие поглощения электромагнитной энергии, которая определяется энергией световых квантов и возрастает с уменьшением длины волны. Характер взаимодействия оптического излучения с биологическими тканями определяется его проникающей способностью. Различные слои кожи неодинаково поглощают оптическое излучение разной длины волны (рис. 57). Глубина проникновения света нарастает при переходе от ультрафиолетового излучения до оранжевого с 0,7-0,8 до 2,5 мм, а для красного излучения составляет 20-30 мм. В ближнем диапазоне инфракрасного излучения (на длине волны 950 нм) проникающая способность достигает максимума и составляет 60-70 мм, а в среднем и дальнем диапазонах.[/quote]

Ментол 09.02.2013 22:02

59-Кот Шрёдингера >Ну, до сантиметра двух-это вы уже перетягиваете одеяло на себя)))
Все зависит от температуры угля. Мы рассматриваем классику -уголь серый.
Да и конвекция здесь тоже понятие относительное. Скорее прямой котакт с газами.Вот их температуру я прикинуть не могу. Если исходить из температуры угля -400 гр, то наверное около 200 гр. Вполне хватит прогреть кусок мяса до 70 гр.
Ну и сравнение с феном тоже не очень то корректное. Там принудительная конвекция,а она да, только сушит.
Но все равно, спасибо за терпение. Остальные, хоть и культурно, но послали)))

Ёроол Гуй 09.02.2013 22:14

61-Ментол > что такое уголь серый?
Есть каменный уголь и есть древесный уголь.
Каменный бывает бурый и коксующийся.
Для шашлыка его не используют, а используют только древесный.

Ментол 09.02.2013 22:23

62-Ёроол Гуй >[u]Цвет[/u] угля серый... Цвет говорит о его температуре. При 500 и более он красный. При 400 серый.
Как то так... Тоже из гугла)))

markonx 09.02.2013 23:07

[quote=Ментол;28981758]Цвет угля серый... Цвет говорит о его температуре. При 500 и более он красный. При 400 серый. Как то так... Тоже из гугла[/quote]"если на клетке с тигром написано "слон"..."
горящий уголь - серый не бывает. или уголь горит, или не горит. а серый - это слой минеральной золы на поверхности угля. слой этот может состоять из отдельных частиц и до толстого одеяла, внутри которого угольки могут тлеть (гореть) до утра.
уголь - это топливо. оно горит.
на сём заканчиваю. а то ситуация все более напоминает восточную притчу про мудрецов и слона.

Кот Шрёдингера 09.02.2013 23:13

61-Ментол > по моему опыту, когда уголь серый (то есть покрылся сверху слоем пепла), то хороший, сочный шашлык уже не получится - это значит, что угли уже остывают, не хватает жара, а значит мясо нужно жарить дольше, чтобы оно хорошо пропеклось, а значит, оно будет суховатым. Ну, собственно, мы пришли к тому же, только с другой стороны: уменьшается % теплопереноса за счёт ИК-излучения, увеличивается за счёт теплопередачи горячим воздухом, как следствие, мясо жарится дольше и сильнее сохнет.
Кстати, и такой необходимой корочки, за счёт которой шашлык фактически варится в собственном соку, при запекании в горячей атмосфере не получишь.

stoper 10.02.2013 10:57

есть такой дядька вредный - Сталик Ханкишиев (кто не знает - легко гуглится). У него почти научный подход к конструкции мангала и приготовлению мяса на огне (углях) и в дровяной печи, тандыре. Очень много ответов найдёте в его ЖЖ, в т.ч. озвученные вопросы и гипотезы.

Кот Шрёдингера 10.02.2013 14:33

66-stoper > ага, [57] как раз из него, правда не с ЖЖ )

stoper 10.02.2013 14:52

67-Кот Шрёдингера >я его называю вредным в т.ч. из-за навязывания жарить шашлык кусочками 2х2х2 см))
Хотя в последнее время он показывает жарку "русских лаптей" - крупных жирных антрекотов

Ментол 10.02.2013 15:53

65-Кот Шрёдингера >[quote=Кот Шрёдингера;28982265]когда уголь серый , то хороший, сочный шашлык уже не получится[/quote]
Получится,получится)))
Именно так меня и учили. Просто мясо должно быть "подходяшим". Я беру всегда свиную шею. Её ой как трудно засушить, даже при желании)Жир не дает.
Жалоб на шашлык не поступало ни разу.)))
В среднем жарится около 30-40 мин, в зависимости от качества углей и погоды.

Ментол 10.02.2013 15:55

68-stoper >Спасибо, слышала про него.
Но мы сами с усами)))

Ментол 10.02.2013 15:58

+ Кстати, купила на запрвке недавно уголь [u]березовый[/u].
Аж 200 р пакет((( Но качество вроде не плохое. Жарили в декабре, испытание выдержал, жар был приличный.

Ментол 10.02.2013 15:59

на заправке)

05772 11.02.2013 00:42

[quote=Ментол;28968057]как прикинуить кол. энергии переданной мясу горячим воздухом и ИК излучением?[/quote]
Берется модельный двумерный случай: внизу цилиндр абсолютно черное тело с заданной температурой. Вверху цилиндр = шашлык. Спектр излучения по Планку, конвективный теплообмен из умных специализированных книжек.

05772 11.02.2013 00:45

если в файл hosts вставить эту строчку,
127.0.0.1 regionsdirect.ru
реклама внизу страницы исчезнет.

Ментол 11.02.2013 16:13

73-05772 >Я наивно думала, что мне так примерно и ответят, но с примерными расчетами или хотя бы с формулами. Сама не осилю...
Погуглила конвективный теплообмен, это жестко для меня(((
Ну, значит, не судьба)
Вы тоже считаете, что у ИК преимущество в этом процессе?
Просто основной аргумент у всех- работа электродевайсов.
Но там нет горения и мощность ИК не оставляет сомнений.

Кот Шрёдингера 11.02.2013 17:22

[quote=05772;28992627]Берется модельный двумерный случай: внизу цилиндр абсолютно черное тело с заданной температурой. Вверху цилиндр = шашлык. Спектр излучения по Планку, конвективный теплообмен из умных специализированных книжек. [/quote]
Типа ты такой умный, указываешь нам сирым на сущую элементарщину? Ну, если так всё элементарно просто, то и написал бы сразу процентное отношение... ;)
(с учётом интенсивности горения углей и расстояния от них ;) )

05772 11.02.2013 17:32

[quote=markonx;28970884] каждый кусочек шашлыка получает излучение со ВСЕЙ поверхности углей[/quote]
Но непосредственно греется только часть, обращенная к углям. Поскольку теплопроводность мяса мала, приходится крутить шампур.
---
Моя славная мечта - сделать предварительный прогрев всей массы, например от СВЧ, тогда еще не денатурированные протеазы сильно размягчат мясо. Раньше долго выдерживали мясо, особенно дичи, при 20С, чтобы размягчилось. [quote=Ментол;29004608]Вы тоже считаете, что у ИК преимущество в этом процессе?[/quote]
А как считать преимущество?

Ментол 11.02.2013 19:17

77-05772 >[quote=05772;29005751]А как считать преимущество?[/quote]
Как энергию излучения абсолютно черного тела при 400 гр на расстоянии 0,1м от центрального слоя угля:)))

Кот Шрёдингера 11.02.2013 19:49

78-Ментол > тссс! цЫфры предлагают рассмотреть сферического в вакууме, а у сферического в вакууме не может быть от центрального слоя, только поверхность! )))
Так что предлагаю цЫфрам рассчитать процентное соотношение переносов энергии лучевым способом и при обдуваении восходящим воздушным потоком при НУ (влажности, атмосферном давлении и составе атмосферы). Площадь и коэффициент поглащения цилиндрического шашлыка в вакууме и интенсивность излучения идеального древестного цилиндрического угля в вакууме, цЫфры знают великолепно - я в этом просто уверен! ;)

05772 11.02.2013 22:06

[quote=Ментол;29007018]Как энергию излучения абсолютно черного тела при 400 гр на расстоянии 0,1м от центрального слоя угля:)))[/quote]
Экая ты несерьезная особа. Если у нас есть электронагреватель мощностью P Ватт и длиной l, находащийся на расстоянии R от шашлыка, который имеет радиус r, то тут все просто. Считаем, что доля поглощенной энергии равна 2*r/(R*2*pi). Считая, что шашлык крутится быстро, имеем простую задачу: вот то самое количество, что сверху, размазывается равномерно на длину окружности шашлыка 2*pi*r. Пришедшая энергия частично поглощается, после чего частью идет на испарение воды с поверхности, другой частью идет в глубину.
---
достаточно просто. Но ты так и не ответила, что тебе нужно.


Текущее время: 08:16. Часовой пояс GMT +3.