Vjerovatno i tvoji roditelji u domaćinstvu koriste ekspres lonac. Razlog zbog koјеg ga većina često koristi je vrlo jednostavan: jelo koje bi se inače spremalo 3 sata, na istom šporetu i istoj snazi ringle, u ekspres loncu je gotovo za svega dvadesetak minuta. 

Da li se nekada pitaš kako se to zapravo dešava? Danas govorimo o tome kako se znanja iz fizike mogu praktično primijeniti i šta se krije iza pojava koje svakodnevno viđamo u svom okruženju.

Svoje znanje je na taj način primijenio i otkrio princip rada ekspres lonca, još davne  1679. godine francuski naučnik Deni Papen, pa se po njemu ova vrsta lonca često zove i Papenov lonac. 

Izvorno, glavna inovacija Papenovog lonca ogledala se u poklopcu koji je sadržao termometar i manometar, pa su se temperatura i pritisak u loncu mogli direktno očitavati. 

Ipak, prvi ekspres lonac koji mi danas imamo u svojim domovima napravio je njemački naučnik, Alfred Vishler 1938. godine, a nakon Drugog svjetskog rata takav lonac dobija zasluženu slavu i u većini domova ulazi u široku upotrebu.

Fizika i tvoja kuhinja

Iz svakodnevnog iskustva znaš da voda pod atmosferskim pritiskom isparava na svim temperaturama od 0 stepeni Celzijusa pa naviše do temperature ključanja.  Zimi često vidimo da kada je hladno led na vodi pliva i pritom još voda isparava. 

Za razliku od nižih temperatura, na kojima isparavaju molekuli vode samo sa slobodne površine tečnosti, na temperaturi ključanja voda isparava u čitavoj svojoj zapremini. Ako, na primjer, posmatramo vodu dok ključa, vidimo da se u čitavoj zapremini vode formiraju mjehurići zasićene vodene pare koji se dižu ka slobodnoj površini vode i izlaze iz vode. Kada je spoljašnji pritisak približno jednak 1 bar, voda ključa na 100 stepeni Celzijusa.

Kuvanje bilo kojeg jela podrazumijeva da se određene namirnice, bile one meke, polučvrste ili čvrste, nalaze u vodi koja ključa. Po tome se kuvanje razlikuje od pečenja ili prženja. 

U redu, sada možda razmišljaš ovako: zašto jelo ne stavimo u posudu sa vodom, pa sve to u rernu pod većom tempreturom? Prvo, time nećeš skratiti vrijeme kuvanja, već samo ubrzati proces isparavanja vode. Dok god ima vode u posudi, temperatura namirnica u njoj biće 100 stepeni Celzijusa. Kad sva voda ispari, jelo počinje da se peče pa ćeš zbog toga dobiti jelo drugačijeg ukusa od onog koji si želio.

Tako je sada najpametnije da zatvorimo rernu i vratimo se kuvanju i našem ekspres loncu. 🙂

Šta se dešava u ekspres loncu?

Možda ne znaš, ali zanimljivo je da atmosferski pritisak opada sa povećanjem nadmorske visine, pa je zbog toga temperatura ključanja vode manja na većim visinama – a što je temperatura ključanja manja, to je duže vrijeme potrebno da se jelo skuva. Zato je ekspres lonac efikasniji na većim nadmorskim visinama. 🙂

Pri kuvanju, u namirnicama se odvijaju hemijske reakcije čija brzina zavisi od temperature: što je temperatura viša, veća je i brzina kojom se odvijaju te hemijske reakcije. 

Dakle, da bismo skratili vrijeme kuvanja potrebno je podići temperaturu ključanja vode. Da bi se to postiglo, mora se povećati pritisak iznad slobodne površine vode. Pritisak iznad vode u posudi se može povećati jedino ako na posudu stavimo poklopac velike mase, npr. od livenog gvožđa, ili ako posudu hermetički zatvorimo poklopcem koji ima ventil koji ispušta vodenu paru samo kada pritisak u posudi dostigne određenu vrijednost, kako bi održavao pritisak u posudi na nivou koji održava temperaturu na željenom nivou – što je slučaj kod ekspres lonca.

Najčešći su ventili s tegom i ventili sa oprugom. Od mase tega zavisi vrijednost pritiska u loncu, a samim tim i temperatura ključanja, odnosno od elastičnosti opruge u drugom slučaju. U savremenim ekspres loncima, kakve mi imamo, temperatura ključanja varira od proizvođača do proizvođača, ali može da bude i do 120 stepeni Celzijusa.

Kada ekspres lonac počne da “šišti”,  onda je postignuta temperatura ključanja u loncu i treba smanjiti snagu ringle toliko da ventil tek s vremena na vrijeme pusti malo pare. Zapravo, voda u loncu čak ne mora ni da ključa – dovoljno je samo da je povišena temperatura vode i da bi se jelo brže skuvalo.

Nadam se da ćeš nakon pročitanog teksta svojim ukućanima sljedećeg puta moći da se pohvališ znanjem fizike, i da si shvatio da je sve što učimo u školi iz oblasti prirodnih nauka zapravo vrlo primjenjivo u svakodnevnom životu.

Na kraju, izazivam te da nam predložiš teme na [email protected] ukoliko želiš da saznaš još zanimljivosti iz svijeta fizike. 🙂

Od svog osnivanja, kompanija DoMEn kroz brojne projekte radi na tome da mladima približi programiranje kao profesiju budućnosti, ali i trendove u razvoju tehnologije i nauke, kako bi Crna Gora, sa više mladih obrazovanih za STEM oblasti, bila konkurent i razvijenijim ekonomijama. Od 2019. godine, svi projekti za mlade koje kompanija organizuje ili podržava, objedinjeni su na ovom portalu gdje se mladi mogu informisati o novim prilikama, ali i o zanimljivim temama iz STEM oblasti.