撰文 | Skin

審校 | 阿嫻

做飯時，把油倒在平底鍋里，搖晃平底鍋使薄薄的一層油鋪平，這樣加熱時能防止粘鍋，可能是很多做飯人的經驗。

不過，有件事情可能會急死強迫癥，那就是：為什么平底鍋上的油總是鋪不平啊？只要一加熱，鍋底的油就會自動溜到兩邊去，而這樣也更容易讓煎的食物粘鍋。難道“平”底鍋本身不是平的嗎？

所以，這個問題到底是誰的“鍋”？事實證明，它不僅是鍋的“鍋”，也是油的“鍋”。

首先，有些平底鍋并不“鍋如其名”因為它們的底部并不真的是平的。有些鍋用著用著，可能就會自動“彎了”。這是因為太薄的平底鍋很有可能在溫度的快速變化下變形，也就是在加熱時膨脹。

為此，有些鍋為了適應這種熱膨脹，可能在本身設計的時候就保持了一個彎曲的形狀，中間凸起一些。這個原理就和鐵軌要保持一些縫隙是一樣的，不然嚴重變形的鍋可能無法立在爐灶上。而這種設計自帶的彎曲，也可能會有兩種形狀，一種是同心圓，一種是縱向。

如果你想知道你家的鍋的底部到底是不是平的，可以將等量的溫水放在冷鍋上，如果沒有加熱的情況下它也向兩側移動了，可能就說明鍋底部就是彎的。不過有時，這種彎曲在厚底的平底鍋中可能看不出來，或是做了特殊的設計。

不過，就算鍋真的是平的，油還是會溜到鍋邊，因為在加熱時，油本身也會往外跑。捷克科學院的研究者們就用一臺高速攝像機記錄下了葵花籽油在平底鍋里升溫時的變化。

原本未加熱的油在鍋里鋪平，靠的是表面張力。由于鍋中央的油加熱得更快。而溫度升高后，液體的表面張力會降低，所以鍋里的油的表面張力就呈現為中間低、邊緣高的梯度。邊緣張力更強的油就會將中間的油往外拉。

中間的油越來越少，而研究就提出，當中間油的體積流量達到臨界值時，油膜就會破裂。科學家甚至還算出了油的邊緣“溜走”的速度，是 5.5 厘米 / 秒。

由于表面張力梯度導致的這種油的流動，叫做馬蘭戈尼效應，在溫度條件下也被稱為“熱毛細對流”。

在許多生活場景中，我們都能見到馬蘭戈尼效應，比如著名的“酒淚”。在往杯子里倒了酒之后，酒的上方有一圈水滴不斷落回酒中。根據馬蘭戈尼效應，酒通過毛細作用爬上酒杯內側，酒精更快蒸發，這時，杯壁上的液體表面張力增加，而杯中的葡萄酒表面張力較低，更多的酒往杯壁上爬。但由于重力的作用，這些往上爬的酒又落回了杯中。有人說，“酒淚”越多的葡萄酒質量更高，但實際上酒精含量更高的酒，酒淚現象就更為明顯。

你可以在桌面上鋪一層薄薄的水，然后在中間滴一滴酒精，這時你就會發現，水會遠離酒精，因為酒精濃度讓液體產生了表面張力梯度。

除此之外，還有濺出來的咖啡形成的“咖啡漬環”。當我們把咖啡液體遺留在桌子上，等它變干后，它并不會形成一個純色的褐色斑點，而是會變成邊緣總有一個深色的外環。這是由于像咖啡這種充滿細小固體顆粒的液滴留在桌面上時，內部和外緣的蒸發速度不同導致固體顆粒最終留在了“外環”上。像是紅酒、茶也都能產生這樣的現象。

雖然這個現象看起來無關痛癢，但如果這種現象出現在噴墨打印機或者水粉顏料上，可能就會產生較大的影響了，因此，研究者們也試圖“控制”這些液滴里的粒子，讓它們更聽話，不要產生咖啡漬環的現象。

同樣，“油鋪不平”可能事小，但薄薄的液體在固體上流動的情況也可能出現在工業領域，因此研究它很有必要。研究者還提出了幾個方案用來避免在做飯時粘鍋。比如，使用“寬油”，也就是讓油鋪得厚一點。或者采用底部更厚，更能均勻受熱的平底鍋。另外，多加攪拌也能避免粘鍋。

寬油勝利了！

參考資料：

• [1] Fedorchenko, A. I., and J. Hruby. "On formation of dry spots in heated liquid films."Physics of Fluids33.2 (2021): 023601.

• [2]https://www.pfannenprofis.com/en/pages/boden-nicht-plan-hohlwoelbung

• [3]https://gizmodo.com/the-mystery-about-the-coffee-ring-effect-continues-1785521172

• [4]https://cn.comsol.com/multiphysics/marangoni-effect?parent=modeling-conservation-mass-energy-momentum-0402-432-362

• [6]https://en.wikipedia.org/wiki/Coffee_ring_effect

本文來自微信公眾號：把科學帶回家 （ID：steamforkids），作者：萬物

總結

以上是生活随笔為你收集整理的平底锅上的油，为什么总是铺不平，平底锅到底是不是平的的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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