Обозначения на духовке электролюкс

«Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение»

Теплопередача – это способ изменения внутренней энергии тела при передаче энергии от одной части тела к другой или от одного тела к другому без совершения работы. Существуют следующие виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

Теплопроводность

Теплопроводность – это процесс передачи энергии от одного тел а к другому или от одной части тела к дpугой благодаря тепловому движению частиц

Важно, что при теплопроводности не происходит перемещения вещества, от одного тела к другом у или от одной части телa к другой передается энергия

Разные вещества обладают разной теплопроводностью. Если на дно пробирки, наполненной водой, положить кусочек льда и верхний её конец поместить над пламенем спиртовки, то через некоторое время вода в верхней части пробирки закипит, а лёд при этом не растает. Следовательно, вода, так же как и все жидкости, обладает плохой теплопроводностью.

Ещё более плохой теплопроводность ю обладают газы. Возьмём пробирку, в которой нет ничего, кроме воздуха, и расположим её над пламенем спиртовки. Палец, помещённый в пробирку, не почувствует тепла. Следовательно, воздух и другие газы обладает плохой теплопроводностью.

Хорошими проводниками теплоты являются металлы, самыми плохими — сильно разреженные газы. Это объясняется особенностями их строения. Молекулы газов находятся друг от друга на расстояниях, больших, чем молекулы твёрдых тел, и значительно реже сталкиваются. Поэтому и передача энергии от одних молекул к другим в газах происходит не столь интенсивно, как в твёрдых телах. Теплопроводность жидкости занимает промежуточное положение между теплопроводностью газов и твёрдых тел.

Конвекция

Как известно, газы и жидкости плохо проводят теплоту. В то же время от батарей парового отопления нагревается воздух. Это происходит благодаря такому виду теплопроводности, как конвекция.

Если вертушку, сделанную из бумаги, поместить над источником тепла, то вертушка начнёт вращаться. Это происходит потому, что нагретые менее плотные слои воздуха под действием выталкивающей силы поднимаются вверх, а более холодные движутся вниз и занимают их место, что и приводит к вращению вертушки.

Конвекция — вид теплопередачи, при котором энергия передаётся слоями жидкости или газа.  Конвекция связана с переносом вещества, поэтому она может осуществляться только в жидкостях и газах; в твёрдых телах конвекция не происходит.

Излучение

Третий вид теплопередачи — излучение. Если поднести руку к спирали электроплитки, включённой в сеть, к горящей электрической лампочке, к нагретому утюгу, к батарее отопления и т.п., то можно явно ощутить тепло.

Опыты также показывают, что чёрные тела хорошо поглощают и излучают энергию, а белые или блестящие плохо испускают и плохо поглощают её. Они хорошо энергию отражают. Поэтому понятно, почему летом носят светлую одежду, почему дома на юге предпочитают красить в белый цвет.

Путём излучения энергия передаётся от Солнца к Земле. Поскольку пространство между Солнцем и Землёй представляет собой вакуум (высота атмосферы Земли много меньше расстояния от неё до Солнца), то энергия не может передаваться ни путём конвекции, ни путём теплопроводности. Таким образом, для передачи энергии путём излучения не требуется наличия какой-либо среды, эта теплопередача может осуществляться и в вакууме.

Конспект урока «Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение».

Следующая тема: «Количество теплоты. Удельная теплоёмкость».

Технологии не стоят на месте

В погоне за симпатией потребителей производители не скупятся на новейшие разработки. Именно поэтому изначально вполне обычный вентилятор уже таковым не является. В современной электрической духовке может присутствовать «влажная конвекция» (циркуляция не сухого горячего воздуха, а пара), что позволяет включать такой режим, как «приготовление на пару». Такой вид весьма популярен у сторонников здорового питания, так как обработка паром сохраняет большую часть витаминов. Кроме того, эта функция позволяет использовать духовку как стерилизатор для банок и детских бутылочек.

В некоторых моделях вентилятор способен не только перемешивать воздух, но и дополнительно нагревать его, сокращая время приготовления блюда. Такая функция весьма полезна для определенных видов выпечки.

Также можно приобрести модель, в которой вентилятор совмещен с дополнительным нагревательным контуром. Задумка та же, что и в предыдущем варианте, но эффективность несколько ниже.

У ряда производителей имеются модели с двумя вентиляторами взаимно противоположного вращения, что повышает эффективность приготовления на двух уровнях и ускоряет процесс.

Механизмы

Конвекция может происходить в жидкостях любого размера, превышающего несколько атомов. Существует множество обстоятельств, при которых возникают силы, необходимые для конвекции, приводящие к различным типам конвекции, описанным ниже. В общих чертах, конвекция возникает из-за телесных сил, действующих в жидкости, таких как сила тяжести.

Естественная конвекция

На этом цветном шлирен- изображении видна тепловая конвекция, возникающая в результате теплопроводности руки человека (в виде силуэта) в окружающую неподвижную атмосферу.

Естественная конвекция или свободная конвекция возникает из-за разницы температур, которая влияет на плотность и, следовательно, относительную плавучесть жидкости. Более тяжелые (более плотные) компоненты будут падать, в то время как более легкие (менее плотные) компоненты поднимутся, что приведет к движению объемной жидкости. Следовательно, естественная конвекция может происходить только в гравитационном поле. Типичный пример естественной конвекции — дым от огня. Его можно увидеть в кастрюле с кипящей водой, в которой горячая и менее плотная вода на нижнем слое поднимается шлейфами вверх, а более холодная и более плотная вода около вершины кастрюли также тонет.

Естественная конвекция будет более вероятной и более быстрой при большем изменении плотности между двумя жидкостями, большем ускорении из-за силы тяжести, которая вызывает конвекцию, или большем расстоянии через конвектирующую среду. Естественная конвекция будет менее вероятной и менее быстрой при более быстрой диффузии (тем самым рассеивая температурный градиент, вызывающий конвекцию) или более вязкой (липкой) жидкости.

Возникновение естественной конвекции можно определить по числу Рэлея ( Ra ).

Обратите внимание, что различия в плавучести внутри жидкости могут возникать по причинам, отличным от колебаний температуры, и в этом случае движение жидкости называется гравитационной конвекцией (см. Ниже)

Однако все типы плавучей конвекции, включая естественную конвекцию, не возникают в условиях микрогравитации . Все требуют наличия среды, которая испытывает перегрузку ( правильное ускорение ).

Гравитационная или плавучая конвекция

Гравитационная конвекция — это тип естественной конвекции, вызванной изменениями плавучести, обусловленными свойствами материала, отличными от температуры. Обычно это вызвано переменным составом жидкости. Если изменяющимся свойством является градиент концентрации, он известен как растворенная конвекция . Например, гравитационная конвекция может быть замечена в диффузии источника сухой соли вниз во влажную почву из-за плавучести пресной воды в солевом растворе.

Переменная соленость в воде и переменное содержание воды в воздушных массах являются частыми причинами конвекции в океанах и атмосфере, которые не связаны с теплом или же связаны с дополнительными факторами плотности состава, кроме изменений плотности из-за теплового расширения (см. Термохалинную циркуляцию ). Точно так же переменный состав в недрах Земли, который еще не достиг максимальной стабильности и минимальной энергии (другими словами, с наиболее плотными частями в глубине), продолжает вызывать часть конвекции жидкой породы и расплавленного металла внутри Земли (см. Ниже) .

Гравитационная конвекция, как и естественная тепловая конвекция, также требует наличия перегрузки в среде.

Твердотельная конвекция во льду

Считается, что происходит в мягкой смеси льда из азота и оксида углерода . Это также было предложено для Европы и других тел во внешней Солнечной системе.

Термомагнитная конвекция

Термомагнитная конвекция может возникать, когда внешнее магнитное поле накладывается на феррожидкость с переменной магнитной восприимчивостью . При наличии градиента температуры это приводит к неоднородной силе магнитного тела, что приводит к движению жидкости. Феррожидкость — это жидкость, которая сильно намагничивается в присутствии магнитного поля .

Горение

В условиях невесомости не может быть сил плавучести и, следовательно, невозможна конвекция, поэтому пламя во многих случаях без гравитации задыхается в собственных отходящих газах. Тепловое расширение и химические реакции, приводящие к расширению и сжатию газов, позволяют вентилировать пламя, поскольку отходящие газы вытесняются холодным, свежим, богатым кислородом газом. перемещается, чтобы занять зоны низкого давления, образовавшиеся при конденсации воды, выделяемой пламенем.

Как это работает

В духовке режим конвекции возможен благодаря установке вентилятора. Именно вентилятор перегоняет и перемешивает слои воздуха. Такое перемешивание обеспечивает одинаковую температуру по всему объему, в результате чего блюдо пропекается или зажаривается равномерно.

Чаще всего вентилятор устанавливают на заднюю стенку духового шкафа. Он гоняет воздух, равномерно распределяя тепло. Когда нужная температура внутри достигнута, вентилятор выключается. Выпускают модели духовых шкафов, в которых вокруг вентилятора установлен дополнительный контур нагрева. За счет этого эффективность работы духовки еще больше возрастает.

В электрических духовках с конвекцией существуют десятки функций, позволяющих готовить разные блюда, размораживать продукты, жарить на гриле, комбинировать режимы.

Вы сами можете подобрать нужный режим для блюда в зависимости от того, что требует рецепт, и какой результат вы хотите получить.

Прочитав инструкцию, очень просто разобраться в системе управления. Можно регулировать температуру, задавать время приготовления и направление конвекционного потока. Для обозначения каждой функции был разработан свой значок.

Так, приготовление пищи при помощи конвекции с включенным верхним и нижним нагревом обозначают в виде стилизованного винта между двух горизонтальных полосок.

Применение режимов

При малых температурах (до 150 ℃) или даже без нагрева в режиме конвекции можно быстро и бережно высушить свежие травы, кусочки цедры цитрусовых, орехи, грибы или фрукты (в частности, для узвара – предварительно очищенные и нарезанные небольшими плоскими кусочками). Также холодную конвекцию можно использовать для размораживания продуктов.

На средних температурах (160-220 ℃) конвекция обеспечивает интенсивный и впечатляющий подъем изделий из большинства видов теста: дрожжевого, бисквитного, песочного, слоеного, заварного. С ней у вас получатся воздушные и сухие внутри эклеры, нежное и легкое безе, пропеченные и румяные кексы.

При использовании режима конвекции в духовке при высоких температурах (от 220 ℃) большие куски мяса или птицы сохранят внутреннюю сочность, на них появится хрустящая корочка, они пропекутся и зажарятся равномерно.

Эффективно пользоваться конвекцией для подсушивания сока, если он выделяется в слишком больших количествах, а также для приготовления блюд в порционной или большой посуде, например, в керамических горшочках или гусятнице.

Основные отличия влажной конвекции, усиленной и сухой

Вид 1. Принудительная сухая циркуляция.

В печи находится один или несколько вентиляторов, которые могут быть окружены дополнительными нагревательными контурами.

Вид 2. Влажная циркуляция.

Помимо обычного продува, воздух насыщается влагой, благодаря которому можно готовить блюда на пару.

Вид 3. Усиленная циркуляция.

Мощный вентилятор создает стремительный поток воздуха, который позволяет быстро схватиться корочке, а внутренней части блюд оставаться сочными.

На панели как газовой, так и электрической плиты должна быть соответствующая пиктограмма. Обычно она выглядит как трехлопастный вентилятор.

1. Обозначения других значков:
2. Вентилятор с нижним подчеркиванием – продув снизу.
3. С зигзагом сверху – продув + гриль.
4. Эко – влажная циркуляция.

Режимы конвекции и панель управления

Наличие в конструкции духовки конвектора обеспечивает ее работу в нескольких режимах.

Многие из перечисленных ниже режимов встречаются не во всех моделях духовок, поэтому при выборе духового шкафа стоит внимательно изучить инструкцию.

Применение режима двойной конвекции позволяет быстро прогреть духовую камеру, создать условия равномерного приготовления продуктов во всём объёме

Ниже приводятся типы режимов, при которых работает конвектор.

• В режиме медленной готовки работают одновременно нижняя газовая горелка и вентилятор. В камере создаётся равномерный прогрев пространства. При таком режиме идеально пропекаются большие куски мяса. Режим используют также для разогрева блюд.
• Вертел с конвекцией. Включены нижняя газовая горелка, вертел и вентилятор. Всё распределено: вертел вращает продукт, вентилятор создаёт поток равномерно окутывающего жара. Хрустящая корочка и сочное мясо обеспечены.
• В режиме «пицца» одновременно включены нижний нагревательный элемент, кольцевой ТЭН и вентилятор.
• При двойной конвекции задача создания циркуляции воздуха возложена на два вентилятора. Как заявляют производители, этим путём задаётся особо ровное распределение температуры в духовой камере.
• Гриль с обдувом. Перед помещением продукта рекомендуется духовку прогревать заранее. Вентилятор работает вместе с верхним нагревателем, смягчает жар и позволяет равномерно пропечь мясо на гриле. Режим хорош для больших кусков мяса и блюд большой толщины.
• Турбо-гриль – самый энергозатратный режим. Включены три нагревательных элемента и вентилятор, который периодически включается и выключается. Эффективно и быстро одновременно готовится много продуктов, требующих интенсивного приготовления. Запахи при этом не смешиваются (и вкусы – тоже).
• Режим конвекции с паром позволяет готовить блюда, подобные паровым. В этом режиме можно приготовить буженину, не заворачивая в фольгу. При использовании термощупа рекомендуемая температура 130 °С.
• Режим «ЕКО» подходит для приготовления большого количества продуктов одновременно. Включены конвектор, верхний и нижний нагреватели. Хорошо выпекать печенье и пирожные.

Такое количество новых режимов вдобавок к тем, что уже известны хозяйке по обычным ГД, может поначалу даже озадачить. Но к хорошему привычка вырабатывается быстро. Приготовление с конвекцией незаметно становится нормой.

Чтобы определиться с выбором модели, можно открыть инструкцию и просмотреть, какие режимы предусмотрены в данной модели газовой духовки. Они обозначены пиктограммами

Кроме того, в таком оборудовании доступно размораживание — обозначается обычно снежинкой. Производится вентиляция без включения горелки. Обдув воздухом замещает холодные воздушные слои, обволакивающие замороженные продукты, на более тёплые. В результате «воздушная шуба» вокруг продукта не образуется и процесс разморозки протекает быстрее.

Режим сушки возможен при включенном конвекторе и температуре около +50 °С, создаваемой нижней горелкой.

Еще одна полезная опция — быстрое охлаждение духовки, что обычно происходит при включении вентилятора без розжига газовой горелки. Этот режим требует открытия двери духовой камеры.

В газовой конвекционной духовке, как правило, применяют управление механического типа. Оно проще, а поэтому – надёжнее сенсорной или электронной версии.

Для этого установлены минимум два регулятора:

• рукоятка установки температуры нагрева;
• рукоятка установки режима работы устройства.

Кроме «поворотного» (механического) управления, встречаются модели с поворотно-кнопочным или с поворотно-сенсорным управлением. Например, Кортинг OGG 771, Бош HGN 22H350 имеют сенсорный электронный таймер и поворотные регуляторы термостата.

На рисунке панели управления духовок А) Бош HGN 22H350 и В) Кортинг OGG 771 имеют сенсорный электронный таймер и поворотные регуляторы термостата и выбора функций. Значки вокруг регулятора установки режима – пиктограммы, не сложные для расшифровки

Кроме рукояток на панели управления также размещены индикаторы, сигнализирующие о работе устройства.

Что такое конвекция в духовке

Конвекция представляет собой перенос тепла потоками воздуха. Это латинское слово, которое означает «перенесение». Говоря простым языком, конвекция заключается в том, что теплый и холодный воздух меняются местами, теплый поднимается, а холодный опускается.

В конце концов, все слои перемешиваются и температура становится везде одинаковой. Возможно, кто-то помнит старые духовки, в которых противень надо было вначале ставить на нижний уровень, а затем поднимать повыше, чтобы снизу еда не пригорела.

Так вот, в печках с конвекцией такие манипуляции производить не надо. Тепло равномерно распределится сразу же после нагрева, и вкуснейшие пирожки не пригорят. Они пропекутся в середине и подрумянятся сверху, не будут мокрыми или пережаренными.

Мало того, в одну духовку можно ставить два или три противня одновременно и даже готовить сразу несколько блюд. Поистине, это мечта каждой хозяйки. Вы экономите время, электроэнергию и все успеваете сделать.

В старых моделях духовок горелки (газовые) или нагревательные элементы (электрические) располагались только снизу, а верх выпечки подрумянивался благодаря естественной конвекции – перемещению нагретого воздуха и теплообмену в закрытом пространстве духового шкафа.

Результат зачастую оказывался неутешительным: низ подгорал, а продукты запекались неравномерно. Приходилось вынимать противни, поворачивать их разными сторонами, ставить на дно духовки емкость с водой.

Новые модели духовок, как правило, снабжены еще и нагревом сверху, что значительно упрощает процесс выпечки и позволяет готовить блюда на гриле. Но даже при комбинированном нагреве (снизу и сверху) естественной конвекции может оказаться недостаточно для идеального пропекания.

Дело в том, что обычный теплообмен в духовке происходит довольно медленно, ему могут мешать определенные факторы: неплотно закрывающаяся дверца или ее частые открывания, а также большие противни, занимающие всю ширину духовки и мешающие циркуляции воздуха.

Конвекция (от лат. convectio – перенесение) представляет собой естественный теплообмен, при котором внутренняя энергия передается потоками и струями. Нагревающийся воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз.

В духовке, когда слои воздуха перемешиваются быстрее благодаря конвекции, температура сразу становится одинаковой на всех уровнях. Сейчас любая хозяйка может оценить преимущества духовок с принудительной конвекцией, то есть циркуляцией воздуха, создаваемой при помощи встроенного вентилятора.

Обычно он расположен на задней стенке духовки и включается отдельно при выборе определенных режимов или предустановленных программ.

Различные производители духовых шкафов предлагают усовершенствованные конструкции конвекторов, имеющие дополнительные возможности: вентиляторы с отдельным нагревательным контуром, усиленные вентиляторы для создания стремительного потока горячего воздуха, режим влажной конвекции для приготовления блюд на пару без использования жиров.

Что такое принудительная конвекция

В данном случае это означает режим принудительной циркуляции воздуха в духовке. Движение раскаленных воздушных масс обеспечивает вентилятор.

В закрытом пространстве духового шкафа обдув создает настоящий вихрь из горячего воздуха. Этот вихрь равномерно прогревает продукт со всех сторон. Снизу больше ничего не подгорает, сверху покрывается красивой поджаристой корочкой.

Вентилятор расположен обычно на задней стенке духовки и включается отдельно.

Конвектор в данном случае значит режим принудительной циркуляции воздуха в духовом шкафу. Движение горячего воздуха обеспечивает вентиляционный элемент. В закрытом пространстве духовки работает настоящая система обдува раскаленным воздухом.

• Конвективный нагрев во время того как блюдо готовиться в духовке прогревает его со всех сторон одинаково, поэтому:
• с нижней части ничего не подгорает;
• сверху образуется великолепная зажаристая корочка;
• блюдо приготовится полностью.

Принудительная конвекционная система располагается обычно на задней стенке духовки. Вентилятор можно включить отдельно и готовить правильно вкусные пропеченные блюда. После окончания готовки таймер обычно пищит, подавая сигнал.

Виды конвекции, основные преимущества и недостатки технологии

Для сушки грибов, ягод, лекарственных трав, овощей и фруктов в духовом шкафу применяют режимы с температурой до +140°C или вовсе без нагрева. Такая конвекция подойдёт для деликатного размораживания, сохраняющего структуру продуктов. Что это такое − конвекция в духовом шкафу – хорошо известно опытным кондитерам. При повышении температуры до +185°C выпекают кексы, маффины, торты, пирожные.

Конвекция обеспечивает эффективный «подъём» изделий, созданных их дрожжевого, слоёного и других видов теста. Внутри готовой продукции при правильно выбранном времени обработки отсутствуют зоны с повышенной влажностью. Снаружи образуется аппетитная равномерная корочка без пригоревших частей.

Реже конвекцию применяют для приготовления мясных блюд. Тем не менее, она обеспечит перечисленные выше преимущества. Обдув горячим воздухом опытные кулинары используют для удаления лишнего сока с поверхности продуктов.

В некоторых моделях дополнительно устанавливают генератор пара

Соответствующая обработка ассоциируется с приготовлением здоровой пищи. В следующей таблице приведён практический эксперимент. Он объясняет, что значит конвекция в духовке в сочетании с паром для воспроизведения технологий выпечки хлеба в домашних условиях.

К сведению! Специализированные рецепты для духовки с конвекцией приводят некоторые профильные производители. Соответствующая информация есть на тематических сайтах и форумах в сети Интернет.

Электрический привод потребляет − 10−15 Вт/ч. Вентилятор установлен внутри корпуса, поэтому издаёт незначительный шум в процессе работы. Некоторое усложнение конструкции повышает себестоимость, увеличивает вероятность поломок. Перечисленные для объективного анализа минусы можно признать незначительными с учётом полезных функций, которые получит в своё распоряжение владелец духовки со встроенной конвекцией.