Физика приготовления кофе доклад

Обновлено: 04.05.2024

Оглавление
I. Вступление
1. Почему я выбрала эту тему;
2. Цели проекта;
3. Какие задачи я поставила перед собой;
4. Особенности работы;
5. Процесс работы.
II. Основная часть
1. Вводное слово;
2. Опыт, связанный с тепловыми явлениями;
3. Чай:
a. Классификация чая:
i. Европейская классификация;
ii. Китайская классификация:
Зеленый чай;
Белый чай;
Желтый чай;
Бирюзовый чай(Улун);
Пу Эр;
Черный чай;
Чайные смеси (купажи);
b. Интересные факты:
i. Факты из истории – английское чаепитие;
ii. Эксперименты с чаем:
Физика стакана с чаем: сколько энергии в стакане горячего чая?;
Что не заметил Энштейн в стакане чая;
Чаинки в чашке чая;

iii. Три основных сорта кофе:
Либерика;
Арабика;
Робуста;
iv. Производство кофе и его виды:
Натуральный кофе жареный;
Натуральный кофе растворимый;

v. Степени обжаривания кофе:
слабообжаренный - лёгкий – новоанглийский;
среднеобжаренный - умеренный – венский;
сильнообжаренный - тёмный -французская жарка 2 – континентальный;
высшая степень - итальянский – экстремальный;
vi. Виды обжарки:
Скандинавская;
Венская;
Французская;
Итальянская;
vii. Виды помола:
Крупный;
Средний;
Мелкий;
viii. Разновидности кофе:
Эспрессо;
Двойной эспрессо;
Ристретто;
Эспрессо романо;
Капучино;
Мокка;
По-ирландски;
Гляссе;
Американо;
Латте;
Латте макиато.
5. Викторина:
a. Вопросы;b. Занимательные задачи;
6. Проведение опытов.
III. Заключение.
IV. Использованная литература.

Тезисы
В утреннем кофе - грусть… В чае вечернем – Нежность…
Я накрываю стол осенью тёплых дней,
Сотканных из минут, пёстрых и безмятежных,
В утреннем кофе – свет гаснущих фонарей…
В чае вечернем – вихрь слов, запятых и точек…
Искры из снов и тайн… А на десерт -стихи…
Слушай, давай пить чай этой сентябрьской ночью.
Знаю загадку я чёрной речной ольхи*…
Может, откроем дверь в царство волшебных сказок.
И разгадаем сны, просто и невзначай…
Кружат ветра потерь клочья осенних масок…
Где-то идут дожди… Я наливаю чай…
ЛараМишанова
Тезисы.
Почему я выбрала эту тему?
Мы ежедневно бываем на кухне и пьём чай и кофе. Но даже и не задумываемся над тем, что делаем, почему делаем так, а не иначе….
Безусловно, я являюсь большим любителем чая и кофе. Мне всегда было интересно изучать различные сорта и классификации чаев и кофейных зерен, условия их сбора , выдержки и переработки. Мне хотелось не только узнать о чайных икофейных церемониях, но и самой по всем правилам заваривать чай и варить кофе, хотелось приблизиться к истинным ценителям этих напитков.
Мне хотелось погрузиться в удивительный мир наслаждения вкусом, а оказалось , что это невозможно без выяснения и учета тех физических явлений ,на которых основаны секреты приготовления этих напитков.
Цели:
Я ставила перед собой.

Вот один из старинных способов приготовления кофейного напитка, сохранившийся до наших дней на севере Скандинавии. Прожаренный и крупно помолотый кофе засыпается в воду в количестве 10 г на 150 − 190 мл воды и кипятится в кофейнике примерно 10 минут. Затем напиток разливается без фильтрации по чашкам и в течение нескольких минут отстаивается. Никакой интересной физики в этом процессе нет, а от комментариев по поводу вкусовых качеств данного напитка можно воздержатся.

Кофеварка с бумажным фильтром

заодно перейдя от разности уровней, характеризующей конкретный фильтр, к разности давлений по обе его стороны Δp = ρgΔH:

w = kΔp/(ηL).

Здесь w = Q/S есть так называемая скорость фильтрации, показывающая, какой объем жидкости протекает через единицу площади поверхности фильтра в единицу времени, коэффициент η характеризует вязкость жидкости, а коэффициент k является характеристикой лишь пористой среды и называется коэффициентом проницаемости (он имеет размерность площади).
Следует отметить, что проницаемость, выраженная в единицах СИ, обычно очень мала. Так, для крупнозернистых песчаников это 10 −12 − 10 −13 м 2 , для плотных песчаников − 10 −14 м 2 . В нефтепромысле для коэффициента проницаемости используется специальная единица − дарси (Д):

1Д = 1,02 × 10 −12 м 2 .

Попробуем применить закон Дарси к изучению нашей мокки. Например, интересно узнать, до какой температуры перегревается кипяток в нижней части кофеварки.
Оценим разность давлений между нижней и верхней сторонами фильтра по формуле Дарси:

Δp = wηL/k = mηL/(ρStk).

Характерные размеры фильтра у мокки на три порции таковы:

L = 1 см и S = 30 см 2
,
масса кофе m = 150 г набегает за t = 3 мин.
Коэффициент проницаемости мы можем принять того же порядка, что и для крупнозернистого песчаника: k ≈ 10 −13 м 2 . Плотность воды − ρ = 10 3 кг/м 3 .
С вязкостью нужно быть осторожным, так как она сильно зависит от температуры, тем не менее, в таблицах физических величин можно отыскать, что η(100 °С) = 10 −3 Па•с. В результате получаем Δр ~ 10 4 Па. Соответствующая температура кипения воды, согласно графику зависимости давления насыщенного пара от температуры кипения, составляет около 105 °С.
Итак, мы разобрались с нормальным процессом приготовления кофе в итальянской мокке. Однако ходят мрачные слухи о том, что временами эти кофеварки выходят из повиновения и превращаются в бомбы, угрожая потолкам и стенам кухонь, не говоря уже о находящихся поблизости любителях кофе. Из-за чего же и как это может случиться?
Ясно, что прежде всего, может засориться или окислиться аварийный клапан, сделанный в нижней части мокки именно для того, чтобы выход пару в случае его незапланированного перегрева. Поэтому старые кофеварки становятся опасными. В свою очередь, причиной такого перегрева может стать непроходимость самого фильтра, заполненного кофейным порошком. Тому могут быть различные причины. Самая экзотическая, в духе детектива о жизни неаполитанской мафии: изощренный киллер забил верхнюю трубочку спитым кофе, оставшимся в невымытой кофеварке со вчерашнего дня. Более реальна такая: плотно утрамбованный (по незнанию, чтобы получилось покрепче) кофейный порошок слишком мелкого для мокки помола становится непроницаемым для воды. В отсутствие оттока спрессованный порошок передает давление перегретого пара непосредственно на крышку фильтра. Под действием продолжающегося нагрева давление в нижнем сосуде вырастет недопустимо высоко, и вода сорвет верхнюю часть кофеварки с резьбы. С чем же связана такая непроницаемость фильтра?
Оказывается, все дело в ограниченной применимости закона Дарси. Действительно, линейный закон фильтрации написан без учета капиллярных явлений. Пористую среду можно представить как сложную систему соединенных пустот и капилляров. Жидкость может протекать через капилляр радиуса r только в том случае, когда разность давлений на концах капилляра превышает 2σ/r, где σ − коэффициент поверхностного натяжения. Разность давлений на концах капилляра можно оценить как Δр/N, где Δр − разность давлений на фильтре, а N − среднее число капилляров, укладывающееся на толщине фильтра. Возьмем для оценки

N ~ 10, Δр ~ 10 4 Па, &sigms; ~ 0,07 Н/м.

действующую по периметру вдоль перетяжки (ее радиус мы обозначили r):

mg = 2πσr.

Понятно, что сам процесс отрыва капли также занимает некоторое время. Капля под действием сил поверхностного натяжения и тяжести пребывает почти в состоянии равновесия. Но когда ее масса достигает критической величины и поверхностное натяжение уже не может компенсировать силу тяжести, перемычка рвется. Характерное время разрыва перемычки τ можно получить из соображений теории размерностей (Отсутствие колебаний означает, что определяющую роль в ходе отрыва капли играет вязкость. Поэтому в оценку не входит плотность, характеризующая инертные свойства жидкости.): жидкость с вязкостью η должна быть перемещена на расстояние порядка r под действием сил поверхностного натяжения с коэффициентом σ.
Cразу запишем результат:

τ ~ rη/σ.

Теперь понятно, что смена режимов капели и струи происходит при таком объемном расходе воды, когда очередная капля не успевает оторваться, как уже набегает новая, т. е. при

t_k ~ τ или m/(ρQ_k) ~ rη/σ.

Выражая массу капли из условия ее равновесия через силу поверхностного натяжения, находим окончательно красивую формулу:

Q_k ~ 2πσ2/(ηρg).

По­че­му один кофе вкус­ный, а дру­гой нет? И в бо­лее об­щем плане — по­че­му у кофе, при­го­тов­лен­но­го раз­лич­ны­ми спо­со­ба­ми, раз­ный вкус? Су­ще­ству­ют хо­ро­шие и пло­хие про­из­во­ди­те­ли, хо­ро­шие и пло­хие об­жа­роч­ные ап­па­ра­ты, а глав­ное… раз­лич­ные спо­со­бы го­то­вить кофе! Но даже при при­го­тов­ле­нии кофе од­ни­ми тем же спо­со­бом, ска­жем эс­прес­со, при ис­поль­зо­ва­нии од­но­го и того же ап­па­ра­та, од­них и тех же тем­пе­ра­ту­ре и дав­ле­нии филь­тра­ции по­лу­ча­е­мый на­пи­ток мо­жет су­ще­ствен­но раз­ли­чать­ся в за­ви­си­мо­сти от ма­стер­ства ба­ри­ста: сте­пе­ни по­мо­ла ко­фей­ных зе­рен, дру­гих, ве­до­мых толь­ко ему ухищ­ре­ний. А как срав­ни­вать на­пит­ки, по­лу­чен­ные раз­ны­ми ме­то­да­ми, — ту­рец­кий кофе со скан­ди­нав­ским? Та­ким об­ра­зом и по­лу­ча­ет­ся кофе раз­ных вку­сов — бо­лее или ме­нее удач­ных в за­ви­си­мо­сти от ма­стер­ства поль­зо­ва­те­ля.

В на­шем гло­ба­ли­зо­ван­ном мире пу­те­ше­ствен­ник XXI века най­дет одни и те же на­пит­ки во всех угол­ках зем­но­го шара, будь то Па­риж, Нью-Йорк или Кат­ман­ду. Но есть одно ис­клю­че­ние — кофе. Если вы за­ка­же­те кофе в баре в Неа­по­ле, вам пред­ло­жат чаш­ку чуть боль­ше на­перст­ка, в ко­то­рой на­хо­дит­ся вяз­кая чер­ная жид­кость под ап­пе­тит­ной пен­кой. По­про­си­те кофе в Чи­ка­го — и вы по­лу­чи­те боль­шу­щий ста­кан, со­дер­жа­щий пол­лит­ра го­ря­чей ко­рич­не­вой воды… В этой гла­ве мы не бу­дем об­суж­дать до­сто­ин­ства и недо­стат­ки раз­ных спо­со­бов вар­ки кофе; вме­сто это­го мы рас­ска­жем о раз­лич­ных про­цес­сах и фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ко­то­рые про­ис­хо­дят во вре­мя его при­го­тов­ле­ния.

Вкрат­це о кофе…

Кофе го­то­вят из зе­рен ко­фей­но­го де­ре­ва, ко­то­рое про­из­рас­та­ет в тро­пи­че­ских и эк­ва­то­ри­аль­ных ре­ги­о­нах (Ара­вий­ский по­лу­ост­ров, Ла­тин­ская Аме­ри­ка, Аф­ри­ка…). Ко­фей­ные зер­на со­дер­жат са­ха­ра, жиры, бел­ки, аро­ма­ти­за­то­ры и ал­ка­ло­ид ко­фе­ин, ко­то­рый дей­ству­ет как воз­буж­да­ю­щее сред­ство. По­сле сбо­ра и суш­ки ко­фей­ные зер­на об­жа­ри­ва­ют­ся при вы­со­кой тем­пе­ра­ту­ре, око­ло 240 °C. При этом в ре­зуль­та­те хи­ми­че­ских ре­ак­ций меж­ду бел­ка­ми и са­ха­ра­ми (ре­ак­ции Май­я­ра, см. гла­ву 21, с. 229) зер­на при­об­ре­та­ют кра­си­вый ко­рич­не­вый цвет. Кро­ме того, об­жар­ка вы­сво­бож­да­ет мно­же­ство ле­ту­чих аро­ма­ти­че­ских мо­ле­кул: бо­лее 800 раз­лич­ных со­еди­не­ний! За­тем зер­на из­мель­ча­ют, и по­лу­чен­ный та­ким об­ра­зом мо­ло­тый кофе для из­вле­че­ния цен­ных аро­ма­тов при­во­дят в кон­такт с го­ря­чей во­дой. Как мы уви­дим да­лее, раз­лич­ные спо­со­бы при­го­тов­ле­ния от­ли­ча­ют­ся тем­пе­ра­ту­рой воды, дав­ле­ни­ем, при ко­то­ром про­ис­хо­дит про­цесс, и про­дол­жи­тель­но­стью кон­так­та меж­ду ко­фей­ным по­рош­ком и во­дой.

За­вар­ной кофе

Ко­фе­вар­ка с бу­маж­ным филь­тром

Ка­пель­ные ко­фе­вар­ки с филь­тром рас­про­стра­не­ны в Аме­ри­ке, Се­вер­ной Ев­ро­пе и Фран­ции. Мо­ло­тый кофе на­сы­па­ют в ко­ни­че­ский бу­маж­ный фильтр. За­тем фильтр по­ме­ща­ет­ся в спе­ци­аль­ную во­рон­ку над ко­фей­ни­ком, обыч­но стек­лян­ным, и в него по­сту­па­ет очень го­ря­чая вода. Вода про­хо­дит че­рез ко­фей­ный по­ро­шок, на­сы­ща­ясь при этом со­дер­жа­щи­ми­ся в нем рас­тво­ри­мы­ми ве­ще­ства­ми, за­тем по­лу­чен­ный на­пи­ток про­хо­дит че­рез фильтр и на­ко­нец по­па­да­ет в ко­фей­ник. Пре­иму­ще­ство та­ко­го ме­то­да за­клю­ча­ет­ся в том, что он по­чти не тре­бу­ет уси­лий: го­ря­чая вода обыч­но непре­рыв­но по­да­ет­ся элек­три­че­ским устрой­ством, к тому же та­кую ко­фе­вар­ку лег­че мыть (ко­фей­ный жмых вы­бра­сы­ва­ют вме­сте с од­но­ра­зо­вым филь­тром). Че­рез 5–6 ми­нут мож­но по­лу­чить чаш­ку, на взгляд ав­то­ров, до­воль­но без­вкус­но­го кофе: толь­ко часть аро­ма­ти­че­ских ве­ществ, со­дер­жа­щих­ся в ко­фей­ном по­рош­ке, спо­соб­на пре­одо­леть бу­маж­ный фильтр в от­сут­ствие дав­ле­ния. Обыч­но при та­ком спо­со­бе при­го­тов­ле­ния ис­поль­зу­ет­ся око­ло 6 г кофе на одну 140-мил­ли­лит­ро­вую чаш­ку.

Кофе по-ту­рец­ки

Ту­рец­кий спо­соб при­го­тов­ле­ния кофе (рас­про­стра­нен­ный так­же в Ар­ме­нии, Гру­зии, Гре­ции, Сер­бии и дру­гих стра­нах) вы­гля­дит так: кофе мел­ко­го по­мо­ла сме­ши­ва­ют с са­ха­ром, а за­тем вы­сы­па­ют в ко­ни­че­скую ем­кость из ме­тал­ла, обыч­но меди или ла­ту­ни, ко­то­рая на­зы­ва­ет­ся ib­rik (джез­ва, тур­ка). За­тем в дже­зву на­ли­ва­ют хо­лод­ную воду и на­гре­ва­ют — ста­вят в рас­ка­лен­ный пе­сок, на га­зо­вую или элек­три­че­скую пли­ту. Дру­гой спо­соб — за­сы­пать кофе в дже­зву, уже за­пол­нен­ную ки­пят­ком.

При на­гре­ва­нии воды в джез­ве воз­ни­ка­ют кон­век­тив­ные токи, ко­то­рые вы­но­сят мель­чай­шие ча­стич­ки мо­ло­то­го кофе на по­верх­ность, где они об­ра­зу­ют плот­ный слой. Ко­гда тем­пе­ра­ту­ра воды при­бли­жа­ет­ся к тем­пе­ра­ту­ре ки­пе­ния, пе­ре­ме­ши­ва­ю­щие жид­кость пу­зырь­ки на­чи­на­ют пре­вра­щать этот слой кофе в пен­ку. На этой ста­дии дже­зву сле­ду­ет снять с пли­ты (или пес­ка), по­то­му что кофе ки­петь не дол­жен! Про­цесс по­вто­ря­ют два­жды, что­бы по­лу­чить тол­стый слой пены. За­тем кофе раз­ли­ва­ют по неболь­шим ча­шеч­кам. Преж­де чем по­про­бо­вать на­пи­ток, нуж­но по­до­ждать несколь­ко ми­нут, что­бы он немно­го остыл и боль­шая часть кру­пи­нок ко­фей­ных зе­рен осе­ла на дно чаш­ки. Кофе по-ту­рец­ки об­ла­да­ет ха­рак­тер­ным вку­сом, за что его очень це­нят те, кто не бо­ит­ся про­гло­тить немно­го ко­фей­но­го осад­ка.

Гей­зер­ная ко­фе­вар­ка (мока)

Ко­фе­вар­ка, о ко­то­рой пой­дет речь, есть на кухне у каж­дой ита­льян­ской се­мьи. Она со­сто­ит из трех ча­стей: ос­но­ва­ния, куда за­ли­ва­ют воду, ме­тал­ли­че­ской во­рон­ки, снаб­жен­ной филь­тром, куда за­сы­па­ют мо­ло­тый кофе, и верх­ней ча­сти, в ко­то­рой на­кап­ли­ва­ет­ся го­то­вый на­пи­ток. Лю­би­тель кофе едва ли смо­жет твор­че­ски по­дой­ти к его при­го­тов­ле­нию в та­кой ко­фе­вар­ке: в от­ли­чие от дру­гих ме­то­дов, здесь обя­за­тель­но нуж­но точ­но со­блю­дать пра­ви­ла, про­дик­то­ван­ные кон­струк­ци­ей устрой­ства.

Это до­ста­точ­но слож­ное изоб­ре­те­ние. Фильтр, оче­вид­но, на­хо­дит­ся в са­мом цен­тре ап­па­ра­та. Хо­лод­ную воду за­ли­ва­ют в ниж­ний от­сек вплоть до предо­хра­ни­тель­но­го кла­па­на, оста­вив неболь­шой за­пол­нен­ный воз­ду­хом объ­ем. В фильтр, прак­ти­че­ски не утрам­бо­вы­вая, на­сы­па­ют мо­ло­тый кофе. За­тем ко­фе­вар­ку за­кры­ва­ют, на­кру­чи­вая верх­нюю часть на ос­но­ва­ние, и фильтр ока­зы­ва­ет­ся рас­по­ло­жен­ным по­се­ре­дине. Те­перь ниж­няя часть во­рон­ки, вы­пол­нен­ная в фор­ме труб­ки, по­гру­же­на в воду и по­чти ка­са­ет­ся дна ем­ко­сти. Сна­ря­жен­ную та­ким об­ра­зом ко­фе­вар­ку на­чи­на­ют на­гре­вать на мед­лен­ном огне. Че­рез несколь­ко ми­нут до­шед­шая до точ­ки ки­пе­ния вода че­рез во­рон­ку по­сту­па­ет в фильтр.

Нуж­но от­ме­тить, что в этой кон­струк­ции во­рон­ка ра­бо­та­ет в ре­жи­ме, про­ти­во­по­лож­ном обыч­но­му, ис­поль­зу­е­мо­му для пе­ре­ли­ва жид­ко­стей: вода по­сту­па­ет в нее че­рез уз­кую часть, а вы­хо­дит че­рез ши­ро­кую. Про­хо­дя че­рез на­пол­нен­ный мо­ло­тым кофе фильтр, вода на­сы­ща­ет­ся его аро­ма­та­ми и пре­вра­ща­ет­ся в кофе. По­лу­чен­ный на­пи­ток, под­ни­ма­ю­щий­ся под дав­ле­ни­ем сни­зу, про­хо­дит че­рез еще одну уз­кую труб­ку и, на­ко­нец, ока­зы­ва­ет­ся в верх­ней ча­сти — оста­ет­ся толь­ко на­лить его в чаш­ку!

Что же про­ис­хо­дит в моке с точ­ки зре­ния фи­зи­ки? Ниж­няя часть устрой­ства плот­но со­еди­не­на с верх­ней и гер­ме­ти­зи­ро­ва­на ре­зи­но­вым уплот­ни­те­лем. При на­гре­ве воды дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара по­вы­ша­ет­ся и жид­кость ис­па­ря­ет­ся в про­стран­ство, не за­пол­нен­ное во­дой. Тем­пе­ра­ту­ра воды до­воль­но быст­ро до­сти­га­ет 100 °C: дав­ле­ние на­сы­щен­но­го во­дя­но­го пара при этом ста­но­вит­ся рав­но ат­мо­сфер­но­му. Та­ким об­ра­зом, пар, по­доб­но пру­жине, на­чи­на­ет вы­тал­ки­вать воду че­рез во­рон­ку, вы­нуж­дая ее прой­ти че­рез мо­ло­тый кофе. По мере про­дол­же­ния на­гре­ва тем­пе­ра­ту­ра и дав­ле­ние про­дол­жа­ют рас­ти. Вы­тес­ня­е­мая па­ром и уже пре­вра­тив­ша­я­ся в кофе вода в ко­неч­ном ито­ге ока­зы­ва­ет­ся в верх­ней ча­сти устрой­ства. Что­бы вре­мя филь­тра­ции не ока­за­лось слиш­ком ко­рот­ким, мож­но вме­шать­ся в про­цесс, ко­гда шум сви­де­тель­ству­ет о том, что го­то­вый на­пи­ток на­чи­на­ет про­хо­дить че­рез верх­нюю часть: сле­ду­ет оста­но­вить на­грев, и это за­мед­лит про­хож­де­ние воды че­рез кофе.

Тем­пе­ра­ту­ра несколь­ко выше 100 °C и дав­ле­ние, немно­го пре­вы­ша­ю­щее ат­мо­сфер­ное, обес­пе­чи­ва­ют на­сы­ще­ние кофе все­ми аро­ма­та­ми, но вы­со­кая тем­пе­ра­ту­ра, увы, мо­жет при­ве­сти к ис­чез­но­ве­нию неко­то­рых из них. Та­ким об­ра­зом, гей­зер­ная ко­фе­вар­ка го­то­вит креп­кий аро­мат­ный кофе, ко­то­рый, од­на­ко, не до­сти­га­ет ка­че­ства хо­ро­ше­го эс­прес­со. Что­бы из­бе­жать чрез­мер­но­го на­гре­ва воды, мож­но пой­ти на хит­рость и го­то­вить кофе вы­со­ко в го­рах, где ат­мо­сфер­ное дав­ле­ние ниже. Пусть на вер­шине Эве­ре­ста невоз­мож­но сва­рить ма­ка­ро­ны, зато там мож­но при­го­то­вить кофе луч­ше, чем у его под­но­жия!

Фи­зи­ка филь­тра­ции

◼ вы­со­та слоя мо­ло­то­го кофе L = 0,014 м;

◼ пло­щадь филь­тра­ции S = 14 см²;

◼ вяз­кость воды, при 100 °C со­став­ля­ет при­бли­зи­тель­но η = 0,3⋅10–3 Па⋅с;

◼ плот­ность воды ρ = 1000 кг / м3.

Мас­са при­го­тов­лен­но­го в ходе экс­пе­ри­мен­та кофе со­ста­ви­ла око­ло 0,07 кг при вре­ме­ни про­хож­де­ния воды че­рез кофе чуть мень­ше ми­ну­ты. Итак, со­глас­но за­ко­ну Дар­си, про­ни­ца­е­мость k рав­на:

где ΔP — раз­ни­ца дав­ле­ния по обе сто­ро­ны от филь­тра. По­это­му до­ста­точ­но знать ΔP, что­бы вы­чис­лить k. Из­ме­ре­ние про­ве­сти непро­сто, так как необ­хо­ди­мо иметь до­ступ к ниж­не­му от­се­ку ко­фе­вар­ки. Джа­ни­но на­ход­чи­во ис­поль­зо­вал предо­хра­ни­тель­ный кла­пан, что­бы вве­сти в него тем­пе­ра­тур­ный зонд. Зная тем­пе­ра­ту­ру рав­но­ве­сия жид­ко­го и па­ро­об­раз­но­го со­сто­я­ний воды, он вы­чис­лил из нее дав­ле­ние. В ре­зуль­та­те из­ме­ре­ния ока­за­лось, что ΔP со­став­ля­ет по­ряд­ка 3 кПа. С по­мо­щью этих дан­ных мы на­хо­дим, что про­ни­ца­е­мость ис­поль­зо­ван­но­го в моке мо­ло­то­го кофе со­ста­ви­ла око­ло 10–12 м2. Это не очень мел­кий по­мол. Оче­вид­но, что про­ни­ца­е­мость за­ви­сит от того, как был смо­лот кофе и на­сколь­ко плот­но он утрам­бо­ван в филь­тре. Зна­то­ки ре­ко­мен­ду­ют его не утрам­бо­вы­вать во­об­ще, что­бы не за­тя­ги­вать вре­мя филь­тра­ции и про­во­дить ее при от­но­си­тель­но низ­кой тем­пе­ра­ту­ре.

Вин­таж­ный кофе: неа­по­ли­тан­ская и ста­рин­ная фран­цуз­ская ко­фе­вар­ки

В ко­фе­вар­ках, рас­про­стра­нен­ных во Фран­ции в пер­вой по­ло­вине XX века, так­же ис­поль­зо­ва­ли из­бы­точ­ное дав­ле­ние, со­зда­ва­е­мое бла­го­да­ря весу во­дя­но­го стол­ба. Од­на­ко их не пе­ре­во­ра­чи­ва­ли: го­ря­чую воду лили пря­мо на ко­фей­ный по­ро­шок. Ко­ро­че го­во­ря, прин­цип этих ко­фе­ва­рок та­кой же, как и у ка­пель­ных. Из­ме­нил­ся толь­ко ма­те­ри­ал, из ко­то­ро­го сде­лан фильтр! И все-таки в раз­ных ти­пах ко­фе­ва­рок сле­ду­ет ис­поль­зо­вать кофе раз­лич­но­го по­мо­ла: по­сколь­ку от­вер­стия ке­ра­ми­че­ско­го или ме­тал­ли­че­ско­го филь­тра на­мно­го круп­нее, чем поры бу­маж­но­го филь­тра, для них не сто­ит ис­поль­зо­вать слиш­ком тон­ко смо­ло­тый кофе. Кро­ме того, филь­тра­ция че­рез бу­маж­ный фильтр про­ис­хо­дит быст­рее, так как часть го­ря­чей воды про­хо­дит че­рез бу­ма­гу над ос­нов­ной мас­сой ко­фей­но­го по­рош­ка и филь­тру­ет­ся лишь неболь­шим его сло­ем.

Веч­но спе­ша­щие люди, ка­ки­ми мы ста­ли се­го­дня, от­ка­за­лись от этих спо­со­бов при­го­тов­ле­ния кофе.

Эс­прес­со

Та­кая нетер­пе­ли­вость, свой­ствен­ная со­вре­мен­но­му че­ло­ве­ку, на­ча­лась уже в XIX веке. Ле­ген­да гла­сит, что в то вре­мя некий под­дан­ный Ко­ро­лев­ства обе­их Си­ци­лий, устав тер­пе­ли­во ожи­дать при­го­тов­ле­ния сво­е­го кофе alla Napo­le­tana (по-неа­по­ли­тан­ски), су­мел убе­дить од­но­го из сво­их дру­зей, ми­лан­ско­го ин­же­не­ра, изоб­ре­сти ма­ши­ну, ко­то­рая бы го­то­ви­ла вкус­ный аро­мат­ный кофе ме­нее чем за ми­ну­ту. Ин­же­нер при­сту­пил к ра­бо­те… и при­ду­мал эс­прес­со-ма­ши­ну! На са­мом деле еще несколь­ко изоб­ре­та­те­лей внес­ли свой вклад в ее со­вер­шен­ство­ва­ние. Одна из пер­вых эс­прес­со-ма­шин была пред­став­ле­на на Все­мир­ной вы­став­ке в Па­ри­же в 1855 году Эду­ар­дом Лой­зе­лем де Сан­те; прав­да, ка­че­ство из­го­тав­ли­ва­е­мо­го этой ко­фе­вар­кой на­пит­ка было неста­биль­ным… Толь­ко в 1900-х го­дах ми­лан­ский ин­же­нер Лу­и­джи Без­зе­ра раз­ра­бо­тал ком­мер­че­скую вер­сию. Сна­ча­ла она по­став­ля­лась в бары и ре­сто­ра­ны, но за­тем рас­про­стра­ни­лась и сре­ди част­ных лиц.

В со­вре­мен­ных ма­ши­нах вода до­во­дит­ся до необ­хо­ди­мо­го дав­ле­ния с по­мо­щью элек­три­че­ско­го ком­прес­со­ра. Рань­ше же ис­поль­зо­ва­ли ры­чаг: сна­ча­ла при под­ня­том по­ло­же­нии ры­ча­га в ра­бо­чий объ­ем впус­ка­ли необ­хо­ди­мое ко­ли­че­ство воды, а за­тем ры­чаг опус­ка­ли, что­бы вода про­хо­ди­ла сквозь фильтр с ко­фей­ным по­рош­ком. Та­ким об­ра­зом, дав­ле­ние на филь­тре со­зда­ва­лось уси­ли­ем руки, мно­го­крат­но умно­жен­ным бла­го­да­ря дей­ствию ры­ча­га.

Чи­та­тель лег­ко убе­дит­ся, что, для того что­бы по­лу­чить необ­хо­ди­мое дав­ле­ние, не обя­за­тель­но об­ла­дать си­лой Го­лиа­фа.

Рас­тво­ри­мый кофе… и за­клю­че­ние

• Для учеников 1-11 классов и дошкольников
• Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Добрый день. Развиваясь как личность, человек формирует и раскрывает свою собственную природу… П.А. Флоренский

Что является предметом изучения МКТ? Какова основная модель этой теории? Чем характеризуется агрегатное состояние вещества? Что мы называем фазовым переходом? От чего зависит реализация того или иного агрегатного состояния? При каком условии тело находится в жидком состоянии? Газообразном? Назовите макроскопические и микроскопические параметры системы макроскопических тел. Какова цель МКТ? Основные понятия и законы МКТ:

В середине 19 века французский инженер Дарси провел экспериментальные наблюдения за движением воды в трубах, заполненных песком. Сформулировал линейный закон фильтрации Применим закон Дарси к изучению мокки: 1.Оценим температуру перегретого кипятка. 2.Давления пара в кофеварке в критическом состоянии.

Работа в группах

Приготовить по всем правилам, изученным сегодня, кофе для родных , близких и друзей. Домашнее задание:

Спасибо за внимание.

• подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• по всем предметам 1-11 классов

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс повышения квалификации

Инструменты онлайн-обучения на примере программ Zoom, Skype, Microsoft Teams, Bandicam

• Курс добавлен 31.01.2022
• Сейчас обучается 24 человека из 17 регионов

Курс повышения квалификации

Педагогическая деятельность в контексте профессионального стандарта педагога и ФГОС

• ЗП до 91 000 руб.
• Гибкий график
• Удаленная работа

Дистанционные курсы для педагогов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 611 104 материала в базе

Самые массовые международные дистанционные

Школьные Инфоконкурсы 2022

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Другие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

• 21.11.2016 1272
• PPTX 780.5 кбайт
• 7 скачиваний
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Грудинина Юлия Сергеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

40%

• Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и ВПР
• Для учеников 1-11 классов

Московский институт профессиональной
переподготовки и повышения
квалификации педагогов

Дистанционные курсы
для педагогов

663 курса от 690 рублей

Выбрать курс со скидкой

Выдаём документы
установленного образца!

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

Время чтения: 2 минуты

В приграничных пунктах Брянской области на день приостановили занятия в школах

Время чтения: 0 минут

Рособрнадзор предложил дать возможность детям из ДНР и ЛНР поступать в вузы без сдачи ЕГЭ

Время чтения: 1 минута

Минобрнауки и Минпросвещения запустили горячие линии по оказанию психологической помощи

Время чтения: 1 минута

Минтруд предложил упростить направление маткапитала на образование

Время чтения: 1 минута

Отчисленные за рубежом студенты смогут бесплатно учиться в России

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Посещение торговых точек пгт. Хиславичи с целью выявления ассортимента реализуемого кофе в поселке.

Гипотеза: Я думаю, что кофе может навредить здоровью человека.

Ход исследования:

Турецкая пословица :

Ко́фе — напиток, изготавливаемый из жареных зёрен кофейного дерева. Благодаря содержанию кофеина оказывает стимулирующее действие.

1.Краткая история появления кофе

В 850 году существовала легенда, согласно которой именно этот год значится основным историческим рубежом, с которого началось всемирное употребление кофе. Эта легенда гласит, что один из молодых пастухов в Эфиопии, пасший стадо коз, заметил, что после того, как козы съедают некоторое количество ягод определенного растения, они оживляются, становятся более подвижными и радостными. Он решил сам провести эксперимент, и, увидев, с какого именно куста козы срывают ягоды, попробовал их сам. После того, как он употребил в пищу эти ягоды, он почувствовал прилив сил и счастья.

В 1100 году на Аравийском полуострове арабы начали искусственно выращивать первые кофейные деревья. После сбора урожая, они обрабатывали зерна и обжаривали, после чего варили специальный напиток, называемый qahwa.

1474 год ознаменовался тем, что в одной из величайших столиц мира, в Константинополе, открыли самый первый магазин, который занимался продажей различных сортов кофе. Несколько лет спустя, а именно к 1554 году, в Константинополе начали открываться первые кофейные заведения, в которых кофе готовился по особым рецептам, даже в наше время являющимся одними из лучших.

В 1600 году партия кофейных зерен впервые покидает Константинополь, и отправляется через всю Венецию в Европейские города, и вот, уже в 1654 году итальянцы открывают у себя первое кафе, которое занимается исключительно приготовлением и продажей нового в стране напитка.

Готовить из кофе напиток начали только в 12 веке. Арабы стали добавлять в кофе молоко и пряности. В 15 веке кофе в Йемене стал настолько популярным напитком, что им заинтересовались и европейцы, но арабы всячески препятствовали вывозу всхожих зерен. В 17 веке его попросту выкрали с Аравийского полуострова и привезли в Европу.

Самые первые кофейни появились в Мекке и мгновенно стали излюбленным местом общения друзей и деловых партнеров. Туда мог прийти любой и провести там сколько угодно времени, заплатив только за чашку кофе.

Исторический факт: по закону турецкой женщине разрешалось развестись с мужем, если он не мог обеспечить ей чашку кофе в день.

В Россию кофе завезли в начале 17 века из стран Ближнего и Среднего Востока, с которыми в то время шла активная торговля. Есть достоверный исторический факт, что в 1665 году придворный лекарь Самюэль Коллинс выписал царю Алексею Михайловичу кофе в качестве лекарства против насморка и головной боли. Можно предположить, что именно этот год является датой появления кофе в России. Однако распространялся этот напиток очень медленно из-за религиозных предубеждений.

Кофейную революцию в России совершил Петр I. Находясь в Европе, он настолько пристрастился к кофе, что по возвращении в Россию ввел в обычай пить его на ассамблеях. По его же приказу этим напитком угощали всякого на входе в кунсткамеру. Позже горячей поклонницей кофе стала императрица Анна Иоанновна.

Но окончательную моду на кофе ввели русские офицеры, побывавшие в Европе во время войны 1812 года. Так среди высших сословий утвердилась привычка пить кофе. Со временем появились кофейни, доступные светской публике.

2.Родина кофе.

Эфиопия- эта страна подарила миру ароматный напиток. Эфиопия расположена на востоке африканского континента. В центре страны – Эфиопское нагорье. На севере – живописное озеро Тана, отсюда берет начало самая длинная река на планете – голубой Нил. На юге страны также расположены небольшие озера. Столица Эфиопии – город Адис-Абеба.

Кофе в Эфиопии растет на высотах от 1100 до 2100 метров над уровнем моря при среднегодовой температуре до 25 градусов по Цельсию. Зерна собирают практически полгода – с августа по январь.

Вырабатываемый в Эфиопии кофе – исключительно арабика сухой обработки. Интересно, что два знаменитых эфиопских сорта – Харар и Джимма – внешне выглядят не очень привлекательно. Но они обладают великолепным букетом и используются в смеси с колумбийскими и яванскими зернами.

Эфиопия – один из основных производителей кофе в мире и на африканском континенте. Ежегодно в этой стране собирают 200 – 240 тысяч тонн сырого кофе. Это составляет почти 5 процентов внутреннего валового продукта.

Треть мирового производства кофе арабика собирают здесь, в Эфиопии. Статистика утверждает, что сбором и выращиванием кофе занимается каждый четвертый житель Эфиопии.

При этом больше половины урожая остается в Эфиопии, на собственные нужды тратится до 55 процентов собранных кофейных зерен. Однако и объемы экспорта кофе ежегодно растут. Сегодня экспорт кофе в Эфиопии составляет, примерно, 90 тысяч тонн.

Тем не менее, Эфиопия и сегодня является одной из наименее развитых стран мира. Валовой внутренний продукт на душу населения составляет чуть больше ста долларов в год. Разумеется, кофе является важнейшей пищевой культурой. Местное население очень любит этот напиток, каждый житель странно потребляет в год около десяти килограммов кофейных зерен.

Кофе сопровождает жителя Эфиопии всю его жизнь. Некоторые народы этой страны собирают, обрабатывают зерна не иначе как с пением и инструментальной музыкой.

Как бы то ни было, Эфиопия по-прежнему лидер кофейного производства. Учитывая, что значительная часть диких кофейных зарослей не эксплуатируется. потенциал развития кофейной отрасли здесь очень высок.

3. Опасно ли пить кофе?

Справка: кофейное дерево относится к семейству мареновых и имеет около 60 видов. Для получения кофе используются только два из них: аравийский кофе (арабика) и конголезский (робуста). Оба сорта представляют собой деревца до 10 метров в высоту (на плантациях их подрезают, и они таких размеров не достигают), с белыми цветками. Плоды кофейного дерева - ярко красные ягоды диаметром до 1,5 см. Из зерен арабики получается более ароматный и нежный кофе, а добавление робусты делает напиток более крепким. Кофейное дерево достаточно привередливо: ему особенный температурный режим, климатические условия, рыхлая почва с богатым содержанием органических веществ и строго определенное количество солнечного света - вредна как недостаточная, так и чрезмерная освещенность.

Как только люди не изгалялись, чтобы добыть драгоценный кофеин! Настаивали листья, заваривали, как чай. Особенно извращенные ценители брали смесь плодов и листьев кофейного дерева, и или заливали кипятком и тут же пили, или кипятили, добавляли сахар и подвергали брожению. Полученный таким образом напиток был бодрящим и даже слегка опьяняющим.

Но в средние века двигателем прогресса было монашество. Однажды какой-то гениальный монах додумался извлечь из ягод косточки, поджарить их на медленном огне, размолоть и заварить. Напиток в результате получился несколько горьковатым, но с бесподобным ароматом.

Благодаря нашим предприимчивым кофеинозависимым предкам мы по утрам пьем не чай, не кумыс, не ром, не морковный сок, не вытяжку из листьев алоэ. Мы начинаем день с ним, с великим - с кофе.

Ученые Гарвардского Колледжа Здравоохранения выяснили, что женщины, которые выпивают две или более чашек кофе в день на 65 % менее склонны к самоубийству, гипертонии и диабету. А что, я с ними вполне согласна.

4.Полезен ли кофе?

Кто же из них прав? Как в большинстве споров, — ни те, ни другие: чашка кофе может быть и полезной, и вредной — все зависит от того, когда, как и сколько ее пить. Сорт кофе тоже имеет значение, но обо всем — по порядку.

Древние алхимики и врачи были уверены в пользе кофе, и применяли его как целебное средство при различных заболеваниях. Еще в I тысячелетии нашей эры известный целитель Разес писал в своих научных трактатах о том, что кофе веселит душу, придает ясность уму, лечит глазные болезни, предотвращает цингу и подагру. А в XVII веке придворный лекарь русского царя Алексея Михайловича вовсю использовал кофе для лечения царских хворей: головной боли и насморка у монарха. Кстати, многие современные врачи тоже считают кофе действенным средством от мигрени.

Для большинства наших современников чашка кофе — повседневный напиток, тонизирующий и бодрящий. И все благодаря содержанию в нем кофеина. Водители пьют кофе для улучшения быстроты реакции, влюбленные используют его как афродизиак, студенты — как допинг перед экзаменами.

Читайте также:

  
• Национальный проект образование доклад
  
• Доклад по информатике 9 класс на тему база данных как модель предметной области
  
• Воспитательный процесс как объект педагогической диагностики доклад
  
• Лерациомицес гриб голубой доклад
  
• Принципы противодействия коррупции доклад