炒栗子、炒花生或炒瓜子几乎是人人喜爱的休闲零食。但你知道,为何炒栗子、炒花生或炒瓜子时,炒锅里要放很多石头或沙子吗?
炒栗子的过程实际上是一个涉及辐射、对流和传导等多种热传递方式的复杂过程:首先,高温火焰将热量传递给炒锅;然后,通过炒锅与石头、石头与栗子外壳、外壳与果仁之间的热传导过程,栗子仁逐渐被加热熟透。实际上,由于每个环节的热量损失都很大,栗子仁最终吸收的热量仅占燃烧总放热量的一小部分。
由于铁的比热容(升高一定温度所吸收的热量)较小,铁锅自身吸收的热量份额较小,传热迅速;而栗子壳恰恰相反,其比热容很大,热导率很小。因此,大部分热量被栗子壳吸收,只有少量热量传导至栗子壳内侧,用于加热栗子仁。这样,我们就明白直接用铁锅炒栗子存在的问题了。
在火焰的热辐射作用下,炒锅温度高达数百摄氏度。栗子外壳紧贴着炒锅,由于栗子壳的热导率极小,内外温差很大,短期内栗子仁不会熟透。但栗子壳很薄,温度升高很快。这样一来,往往栗子壳已经碳化甚至着火,而栗子仁仍未熟透。炒锅内外壁之间以及栗子壳内外壁之间热传导过程的不平衡、不匹配是上述现象发生的根本原因。
因此,人们聪明地加入大量石头。石头质量很大,热导率介于铁锅和栗子壳之间,能吸收大量热量,同时温度不会升得太快,这样栗子仁就有足够的时间在适宜的温度下被炒熟了。
在炒栗子过程中,必须不断翻动石头,这样可以确保栗子壳各面受热均匀;另外,翻动石头可以使石头与栗子壳之间有更充分的接触,有助于提高传热效率。

