从前有座山,山里有个洞,洞中的小妖们刚开了感恩扒蹄。

一个个酒足饭饱,东倒西歪,摸着肚子,开始吹牛。这个说“阿拉刚刚确了烧鹅,米道老好格!”,那个说“俄喋地似羊腿,嘹咋咧!”。

蟑螂精不禁回忆起1000多年前的一次艳遇,说“要是吃上唐僧肉就好了”。

蜘蛛精是盘丝洞来的,一听唐僧肉,马上两眼放光,“如果你再抓到唐僧,会怎么吃?”

蟑螂精:“上次他们有的说‘蒸了吃的有味’,还有的说‘煮了吃,還省柴。’其实他们都不对,我的办法是放一半水,让唐僧露半个身子在水面,煮两次。”

“为什么呢?”

“这就是蒸和煮的物理问题了。俺这一千年可是拿了几个工程师牌位的。你知道吗?蒸气的热容量远远高出沸水,蒸东西比煮东西熟得快。 要加满水全煮需要更长时间,而且你得到的是一锅汤而不是美味的唐僧肉。我的办法又入味而且更省柴。”

蜘蛛精边上正坐着她的妹妹狐狸精,她是一个馋鬼又吝啬,听到这里就夸道:“有道理啊,我一下就记住了,您可得工程师菜谱大奖 !”

本来老妖怪“煮的快”一直在旁边冷笑不语的,一听狐狸精夸蟑螂精就恼了,把它的小眼睛一瞪:“你连煮妇的常识都没有,还好意思工程师!还好意思菜谱呢!嗯!嗯!”

大妖怪“蒸的快”则扶了扶金丝边眼镜微微一笑,“以为你为什么急呢,原来是为这个,当然是蒸的快了”

洞里的妖怪们个个都是拿了工程师牌位的,一看争起来了,莫不欢欣鼓舞,摩拳擦掌。

胡精唯恐天下不乱,马上宣布:“这将是本洞继饺子大战以来的第二次圣战!”。

大妖怪“蒸的快”先出手,它娓娓道来: “蒸汽和肉之间的传热,是冷凝传热,就是蒸汽遇到肉表面冷凝成水放出热。水和肉之间的传热,是对流传热。 煮和蒸的区别,就是水对流换热系数和冷凝传热系数的区别。通常来说, 水蒸汽的冷凝传热系数,比水对流换热系数要大, 除非水蒸汽里含有相当程度的空气。蒸汽和肉表面之间其实是有冷凝膜的。冷凝膜和蒸汽之间有传质发生。”

“蒸的快”是洞中的偶像派妖怪,此怪风度翩翩,温文尔雅,在洞中有众多粉丝。一看偶像发话,粉丝就纷纷拿出洞中生活的例子和理由来支持他:“对!对!蒸汽烫伤比水烫伤严重,我上次蒸人肉包子就燎着了,因为蒸汽凝结成水会放出大量的热嘛。” 一时蒸的快派占了上风。

“冷凝传热,嗯,听上去很酷。” 狐狸精很想对“煮的快”的疯言疯语冷凝,听了也挺高兴。

可是小妖踢蛋不买账,跳出来说:“冷凝传热就是蒸汽里飘飘忽忽的一个个单个水分子要黏糊在一块产生的热,蒸锅里的蒸汽源源不断,要黏糊的话有一就有二 有二就有三… 但蒸的包子馒头从来都是干干净净蓬蓬松松的。”

“也是啊,冷凝变成了黏糊,就不酷了。“狐狸精心想。

老妖“煮的快”act cool:“‘蒸的快’,你是把蒸肉过程当热管过程(1)了”。“煮的快”吵归吵,其实内心颇不放心,对自己说,还是做个试验吧。它偷偷跑回自己家的灶间,拿出平常煮癞蛤蟆的锅,又取出两只蛋。一个蒸一个煮,7分钟后切开蛋,煮的熟了,蒸的半熟。它松了一口气,马上跑回洞里,大声宣布自己的胜利。

这下煮的快派的妖怪们声势大振,他们个个都是理论高手,以陀螺精脑子转的最快,马上转出了下面一套理论来解释:

其实如果以肉的中心的温度为标准,熟的时间主要是由唐僧肉的热导决定的。唐僧肉的热导系数较低,在0.2左右(2)。如本妖假设热源无限,那么无论蒸还是煮,肉的边界(也就是唐僧的皮)都始终是100度,熟的时间就应该大致相同。 即使100度的边界因冷凝热而向内微小移动快了一点点,也应该不会显著减少蒸熟的时间。 很难想像水蒸气-冷凝膜之间有热管的高效流通,而且对熟的快慢起关键作用。

从“煮的快”的试验来看,比较接近事实的情况可能是这样的:在蒸肉时用大火烧水,在锅内水烧开100℃时放入肉。由于冷凝,很快肉的表面就有了一层水膜。一般放入肉的过程中会让空气大量流入,含空气的水蒸气,传热较慢。当水膜达到/接近了 100℃时。传热过程就变成了肉内部的导热为主了。 在煮肉的情况下,你也可以想像肉的表面也有一层水膜。由于包围在肉外面的水分子的数量比实际蒸时蒸汽中的水分子大很多,很快水-水膜之间的导热就占了上风。 也即水的导热系数大。再加上传质过程中,煮的对流是湍流,比降膜快,煮肉速度就赶上了蒸肉。水热传导的效率会让小妖们煮肉省柴。

这时,蜘蛛精也明白了,附和道:“对齐哒,我们颇丝洞的散拿房,伢子妹子在100度下玩得正起劲,就是空气多水蒸气少传热慢撒。要不,我们只怕是成了震熟的唐僧哒。”

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注(1)热管原理:热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。常见的热管均是由管壳、吸液芯和端盖组成。制作方法是将热管内部抽成负压状 态,然后充入适当的液体,这种液体沸点很低,容易挥发。管壁有吸液芯,由毛细多孔材料构成。 热管一端为蒸发端,另外一端为冷凝端。当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环 不止。热量由热管一端传至另外一端,这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。 你家的电脑里的风扇可能就是热管的,多安静。

注(2)导热系数λ是在稳定传热状态下当材料厚度为1m两表面的温差为1℃时,在一小时内通过1平方米截面积的导热量。 各种材料的λ值大致范围是:气体为0.006~0.6;液体为0.07~0.7;建筑材料和绝热材料为0.025~3;100℃时水的导热系数是0.679 ,蒸汽是0.025 (这么小?桑拿房的?)。 唐僧肉的热导是我估计的,根据是皮革的热导为0.18-0.19。

根据新语丝论坛2010年11月底有关传热的争论整理。