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为什么用水泡、用水冲?
在网络上常常可以看到这样的视频,成捆成堆的豇豆即将装上大货车,却放在水里泡着。工人(农民)们把豇豆从水里捞出来,然后装上放有大冰块的货车。也可以看到这样的视频:装好筐的桃子,就要装进冷藏车了,却先用水冲、喷。于是,评论区里一片骂声,说把蔬菜、水果泡在甲醛之类的防腐剂里,这样的人应当枪毙云云。
这些评论都是大大的误会。泡豇豆的就是普通的水,但是要比较凉的水,比如井水,如果水不够凉,还必须加一些冰在水里。往桃子上喷冲的也是质量较好的井水。
其实,仔细一思量,那些无端谴责加甲醛或其他防腐剂的评论者实在是不动脑筋。甲醛是有强烈刺激性气味的,视频中正在操作的工人(农民)都是直接用手泡在水里,好像这些工人都是不要命的傻瓜一样。看着用水哗哗地喷冲在桃子上,又哗哗地流走,难道防腐剂就如井水这样的便宜,运输桃子的人可以这样有钱而不计成本?
说清楚了事实,就要讲道理了。为什么他们要把豇豆泡在凉水里呢?原因也很简单,最重要的是要降温。夏日的田野里,气温很高,特别在太阳的照射下,这些收获下来的蔬菜水果,都有很高的温度。而装在车里运输,无论是蔬菜还是水果,密集程度都很高。这些蔬菜、水果都是活着的生物,它们的生命运动都要放出热量。蔬菜水果上都带有无数的微生物,它们也在新陈代谢,也要放出热量。在密集的状态,密闭的空间,热量散发不出去,会使得蔬菜或水果的温度迅速提高,从而迅速腐烂。
蔬菜水果的正常呼吸也好,腐烂变质也好,其实质都是化学反应。在低温下,化学反应速率比较慢。温度升高,化学反应速率迅速增加,一车蔬菜或水果,还没有运到地方,中间就都腐烂变质,不就麻烦了?即使是冷藏车,由于货物的密集堆积,冷藏车的降温作用,很难传输到货物的内部。
现在的冷链运输,就是要避免因高温腐烂造成的损失。也正有了冷链运输,我们才能够享用到东西南北各地的蔬菜水果。所以,作冷链运输时,这些货物在进入货车之前,都需要“预冷却”,即把货物先冷却到一定的程度,然后再冷藏运输。这是一种正规的操作。而豇豆的泡,桃子的喷冲凉水,都是一种“预冷却”的手段。
预冷却可以有很多手段,随着运输货物的不同,可以采取不同的预冷却手段。这里的把豇豆泡在冷水里,用冷水喷冲桃子,都是最经济实惠的预冷却方法。
豇豆在田地里摘下,温度是很高的,捆扎在一起,内部的温度更不容易降下来。泡在冷水里,水进入缝隙里,温度就降下来了。
人们会问,既然水能够进入缝隙,那么空气也能够进入,为什么只有水能够降温呢?固然,虽然缝隙很小,水能够进出,确实空气也能够进出,但是,水的比热容比空气要大许许多多倍,水的一进一出,进行的热量交换就不是空气所能够比拟的。所以,对于这些缝隙很小的对象,即使用很冷的气体用很大的速度去吹,也远远不如用冷水浸泡来得有效。何况,用气体吹还会引起豇豆这样的蔬菜损失水分。把豇豆泡在冷水里则还能够补充水分(豇豆从採下开始就一直在损失水分),保持新鲜。对于豇豆这样的长条蔬菜,把它从水里捞出来之后,大量的水也很快流出来了,不用过于担心因过多的水分而引起腐烂。
这里科学问题的关键就是水有极大的比热容。水的一进一出,就能够得到很大的热量交换。
比热容,又称比热容量,简称比热,是单位质量的物体升高或降低1摄氏度时所吸收或放出的热量。在常见的各种物质中,水的比热容最大。
水分子的极性很大,而且在一个水分子的氧原子与另一个水分子的氢原子之间,会形成氢键。这样水分子之间的作用力比一般的小分子特别是有机小分子大得多,但是又不像金属中的金属原子那样因为金属键而紧紧地挨着或离子化合物中离子间强大的正负电荷相互作用使得金属或离子化合物那样使正负离子紧密挨着,形成刚性很强的晶体。打一个比分,水就像许多小球由许多个弹簧相互交联在一起而成的弹性体系,这样的体系内部可以储存很大的能量。正由于水的分子间相互作用很大,但又不像金属和离子化合物那样形成晶体,所以水的比热容特别大。
水的比热容特别大,而且水容易得到,价格便宜,所以,水被普遍用作导热的介质。冬天的时候,我们的绝大多数暖气系统都用水作导热的介质。这样的暖气系统,比较温和。同样,如果在夏天,把暖气系统里的水,变作地下的凉水,利用地面对浅层地下水的降温作用,也可以实现室内的降温。今年的巴黎奥运会,就是利用了这样的降温方法。
实际上,汽车、拖拉机之类的热机,它们的冷却系统,也大多是依靠水作为传递热能的介质,以降低内燃机气缸的温度。发电厂的发电机,也多用水冷却系统。
水的比热容特别大,使得海洋受到阳光照射时升温较慢,而没有阳光时降温同样较慢。而大陆上的岩石则吸热升温快,放热降温也快。大陆各处也由于水占据面积的不同,各地土壤、山脉的含水量不同,致使各地升降温度的速率不同。正由于这些不同,使得地球各处产生风雨雷电,从而促使碳、氮等各种元素在地球环境中的循环。这些情况对于生物圈的形成和发展有着决定性的意义。
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