Vì sao dùng nồi áp suất dễ nấu chín thức ăn?

Trong điều kiện áp suất khí quyển tiêu chuẩn, điểm sôi của nước là 100°C. Dùng nồi thông thường nấu thức ăn, nhiệt độ trong nồi không thể cao hơn 100°C. Cho lửa to lên hoặc kéo dài thời gian đun nấu, kết quả của nó chỉ có thể làm cho nước từ thể lỏng biến thành thể khí, tức xảy ra bốc hơi. Nhiệt độ của nước không thể vượt quá 100°C. Đó là vì các phân tử nước ở 100°C đã có năng lượng đủ để đánh bật sự ngăn cản của phân tử không khí mà trở thành hơi nước. Nhưng nếu tăng cao áp suất của không khí xung quanh, thế thì phân tử nước phải có năng lượng lớn hơn mới có thể vượt qua được "rào cản" của phân tử không khí mà bay vào được trong không khí, biến thành hơi nước. Năng lượng của phân tử nước hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ của bản thân nước. Nhiệt độ càng cao, năng lượng của phân tử nước càng lớn. Vì vậy, muốn cho nước trong nồi sôi ở nhiệt độ điểm sôi cao hơn, nấu chín thức ăn nhanh hơn thì tất phải tăng cao khí áp trong nồi.

Trên mặt đất, vật thể chịu một áp suất khí quyển khoảng 101,3 kPa. Từ mặt đất đi sâu xuống lòng đất, độ sâu cứ tăng 1000 m, theo đà áp suất tăng lên, điểm sôi của nước liền cao lên 3°C. Trong hầm mỏ ở độ sâu 300 m, nước phải đạt tới 101°C mới có thể sôi. Nếu muốn cho nước tới 200°C mới sôi, thì áp suất trong nồi bắt buộc phải đạt đến 1418,2 kPa (14,18 at).

Lợi dụng nguyên lí kể trên, người ta đã làm ra nồi áp suất. Đặc điểm lớn nhất của nó là tính năng bịt kín tốt. Khi nước đạt tới 100°C và bắt đầu sôi, phân tử nước không làm sao chạy thoát ra khỏi nồi, làm cho khí áp trong nồi tăng dần lên. Mà sự tăng cao của khí áp lại dẫn tới việc tăng cao của điểm sôi. Thế là đồ nấu trong nồi có thể tiếp tục hấp thu nhiệt lượng. Vì vậy thức ăn dễ nấu chín. Nhiệt độ trong nồi áp suất nói chung có thể đạt tới 120°C trở lên. Ở một nhiệt độ như vậy, tinh bột dễ dàng trở thành hồ, nhờ đó gạo dễ dàng được nấu thành cơm chín. Để phòng ngừa áp suất trong nồi áp suất quá lớn dẫn tới nồi bị nổ tung, trên nắp nồi áp suất đều có lắp van an toàn. Khi áp suất trong nồi vượt quá giá trị quy định, một phần hơi nước áp suất cao liền chọc thủng van an toàn chạy thoát ra ngoài, qua đó làm cho trong nồi duy trì một áp suất nhất định.

Trong tình hình khí áp thấp, điểm sôi của nước cũng sẽ xuống thấp. Ví dụ khi đun nước trên đỉnh Everest, nước đạt tới 73,5°C thì bắt đầu sôi rồi. Ở nhiệt độ như vậy, thức ăn khó nấu chín. Vì vậy ở vùng khí áp thấp trên cao nguyên, lợi dụng nồi áp suất để nấu thức ăn là cách thức nấu nướng có hiệu quả nhất.