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自熱米飯工作原理探究

2019-06-05 09:30:02成都市泡桐樹小學(xué)西區(qū)分校馬詩煜
發(fā)明與創(chuàng)新 2019年23期
關(guān)鍵詞:鋁粉包裝盒飯盒

◆成都市泡桐樹小學(xué)西區(qū)分校 馬詩煜

俗話說“人是鐵,飯是鋼,一頓不吃餓得慌”。我們外出時(shí),如果餓了,可以選擇食用自熱米飯。這類米飯菜品多,而且有營(yíng)養(yǎng),方便攜帶,想吃時(shí)只需花上不超過20分鐘的時(shí)間就能吃上香噴噴的飯。那它的工作原理是怎樣的呢?好奇的我買了一盒自熱米飯進(jìn)行探究。

觀察自熱米飯:

我拆開自熱米飯包裝盒,看到最上層是裝有米飯的飯盒,它下面是菜包,菜包下面是發(fā)熱包和一袋水。

我剪開水袋,將水倒入規(guī)格為200毫升的燒杯里,量得水袋里的水有150毫升,這水無色無味。然后,我用pH試紙測(cè)試水的酸堿度:用滴管在燒杯中取幾滴水,再滴在pH試紙上,pH試紙慢慢變色,半分鐘后在色板上找與它相近的顏色,發(fā)現(xiàn)數(shù)值是 7,由此得出水的酸堿性為中性。

接著,我撕掉飯盒上的薄膜,觀察米飯,發(fā)現(xiàn)這米飯半生半熟,飯粒比一般的米要大一些。

加熱自熱米飯:

我撕開發(fā)熱包塑料袋,把發(fā)熱包放入包裝盒,再把燒杯里的水倒進(jìn)去,然后把飯盒放在發(fā)熱包上,把菜包壓平放在包裝盒下面,最后蓋上包裝盒蓋。這時(shí),我發(fā)現(xiàn)蓋子上有一個(gè)小孔,像小小的嘴巴,大約半分鐘后,我聽見包裝盒里發(fā)出“咕嚕咕嚕”的聲音,蒸汽從小孔里冒出來。

這樣持續(xù)8分鐘后,從小孔里冒出的蒸汽越來越少,“咕嚕咕?!钡穆曇粢苍絹碓叫?。

又過了幾分鐘,自熱米飯加熱完成,聲音停止,蒸汽不再冒出來。

分析加熱包成分:

等到飯盒不燙了,我便打開飯盒,發(fā)現(xiàn)飯粒比剛才大,被壓在包裝盒下的菜包變熱了。

發(fā)熱包比之前大了許多,也變硬了許多。等到發(fā)熱包冷卻后,我剪開發(fā)熱包,看到里面的東西一大塊一大塊的。我把它們攤在白紙上,再用剪刀將它們鑿成一小塊一小塊的,發(fā)現(xiàn)它們最外層是灰色的,里面是白色的。

我查詢資料,了解到發(fā)熱包里有鐵粉、鋁粉和生石灰等。鐵粉是黑色的,主要成分是鐵,它被放入發(fā)熱包后會(huì)消耗包裝袋內(nèi)的水和氧氣,起到防腐和干燥的作用。鋁粉也叫銀粉,是銀色的金屬顏料,可以用來制作煙花。正常情況下,鋁粉是白色的,但極易在空氣中氧化變成灰色。發(fā)熱包里最多的是生石灰,生石灰的主要成分是氧化鈣,耐火難溶,與水發(fā)生反應(yīng)會(huì)釋放大量的熱,大量蒸汽冒出來,溫度很高。自熱米飯之所以能自熱,是因?yàn)榘l(fā)熱包里含有較多的生石灰吧?接下來,我通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)探究:

我將水倒入生石灰,水很快沸騰,同時(shí)變成灰色混濁狀,冷卻后成堅(jiān)硬的塊狀。我又將生石灰倒入水中,水馬上變混濁,產(chǎn)生的熱量沒有將水倒入生石灰產(chǎn)生的熱量多,少量石灰被溶解。難怪自熱米飯的操作步驟是先將發(fā)熱包放到包裝盒里,再倒水,加熱包遇水冒白氣,并發(fā)出“咕嚕咕?!钡穆曇?。

生石灰加水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣的過程即生石灰的熟化,生石灰熟化時(shí)釋放出大量的熱,體積增大一兩倍,它依靠干燥結(jié)晶以及碳化作用而硬化,由于空氣中二氧化碳含量低,碳化后形成的碳酸鈣硬殼阻止二氧化碳向內(nèi)部滲透,也妨礙水分向外蒸發(fā),因而硬化緩慢,硬化后的強(qiáng)度不高。氫氧化鈣微溶于水,已硬化的石灰遇水會(huì)溶解。

通過這次探究,我獲得了很多知識(shí),也感受到了科學(xué)的魅力。今后,我要多觀察周圍事物,多學(xué)習(xí)多探究。

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