Продолжают ли жидкости «кипеть» после достижения полного давления при приготовлении?

Электрическая скороварка активно реагирует на изменение давления (как правило, за счёт деформации кастрюли) и включает нагревательный элемент только тогда, когда давление падает. Таким образом, хотя вода и кипит во время нагрева, большую часть времени она не кипит активно, а просто находится при температуре кипения.

Что касается того, будет ли жидкость «пропитывать» продукт внутри скороварки: нет, но это не имеет значения. Относительная влажность в скороварке составляет 100 %; если вылить жидкость на продукт, это никак не повлияет на его влажность (да и в любом случае, смазывание не сильно влияет на сочность мяса).

Пока прибор подключен к сети и выбранная мощность соответствует требованиям, вода в нём будет кипеть так же, как в обычной кастрюле. Представьте, что вы взяли обычную кастрюлю и опустили её глубоко под землю, где атмосферное давление такое же, как на поверхности, и смотрите, как в ней кипит вода. Это будет выглядеть так же, как кипение на уровне моря.

Именно водяной пар поддерживает внутри кастрюли давление, превышающее атмосферное. В крышке есть клапан, который препятствует выходу пара. Таким образом, без непрерывного кипения давление будет постепенно снижаться (например, после того, как вы выключите кастрюлю).

При давлении в 12 фунтов на квадратный дюйм вода закипает при температуре 243,7 °F. Тем не менее поддерживатьбурноекипение будет сложно.

Бурный кипение легче всего добиться в открытой или хорошо вентилируемой кастрюле, где водяной пар может выходить так же быстро, как и образовываться. В полностью закрытой кастрюле при добавлении тепла повышается температура, что приводит к увеличению давления, а это, в свою очередь, повышает температуру кипения и, по сути, препятствует кипению. Охладитель высокого давления с предохранительным клапаном занимает промежуточное положение между этими двумя крайностями. Тем не менее тепло, необходимое для бурного кипения, всё равно должно превышать то количество, которое требуется для поддержания высокой температуры и давления, а также для поднятия клапана и восполнения тепла, уносимого перегретым водяным паром. Мы видим, что поддерживать бурный кипение в скороварке будет сложнее, чем в кастрюле без крышки.

Есть несколько концепций, которые помогают нам понять происходящее более детально.

Давление пара — это давление, оказываемое паром, находящимся в равновесии со своей конденсированной фазой. Давление пара обычно увеличивается с повышением температуры.

Парциальное давление — давление над жидкостью в закрытом сосуде складывается из парциальных давлений каждого компонента в газовой фазе. Парциальное давление жидкости в скороварке равно давлению её пара.

Кипение происходит, когда давление пара равно (или превышает) давлению окружающей среды.

Равновесие — состояние, при котором противоположные процессы уравновешивают друг друга. Примерами могут служить испарение и конденсация, обеспечивающие давление пара, или нагревание и охлаждение, обеспечивающие температуру.

Теперь давайте рассмотрим, что происходит в кастрюле с открытым верхом по сравнению с тем, что происходит при приготовлении под давлением.

В открытом сосуде давление над жидкостью остаётся близким к давлению окружающего воздуха. Как только жидкость достигает «точки кипения», дальнейшее нагревание приводит к образованию большего количества пара, который уносит с собой ещё больше тепла, и поэтому температура остаётся близкой к точке кипения. Если добавить достаточно тепла, жидкость быстро закипит.

В скороварке у нас есть закрытый сосуд (до определённого давления, при котором клапан открывается), и пар не может выйти наружу, чтобы унести тепло. Ещё до того, как мы доводим воду до кипения, добавление тепла повышает температуру и, следовательно, давление внутри сосуда, а значит, и температуру, необходимую для закипания. В этом диапазоне кипение фактически происходит самопроизвольно, а энергия сохраняется в виде повышенного давления.

Если давление становится достаточным для открытия клапана, то с этого момента может начаться кипение, но удержание клапана в открытом положении становится частью энергетического баланса наряду с дополнительным теплом, уносимым перегретым водяным паром. И опять же, поддерживать кипение с постоянным уровнем воды энергетически затратно.